作者 | 半佛仙人
本文經授權轉載自仙人JUMP（ID：xrtiaotiao）
春節即將到來，過年回家的火車票，你們買到了嗎？
我知道你們很多人都沒有買到，我能感受到你們內心的絕望。
前幾天12306崩了，很多人在痛罵12306，還有很多人在公眾號的後台問我為什麼12306總是動不動就崩潰，和大姨媽一樣不給力。
明明只是一個簡單的賣票軟體，怎麼搞成這個鬼樣子，人家QQ微信幾億人同時在線聊天，激情互動。
另一邊雙十一幾億人同時購物瘋狂敗家剁手都沒有問題，為什麼12306一出手，就是炸穿褲衩的用戶體驗？
讓硬核的半佛老師來給你們科普一下。
12306到底面臨多大的業務壓力和挑戰。
你們這麼多人一擁而上，他們當然受不了，誰受得了呢。
雖然本篇文章會有大量極為硬核的技術術語，但是我會說的儘量簡單，大家一定要認真聽，多記筆記，過年在飯桌上吹牛的時候，這都是王炸，不用謝我了。
不是說你看了這篇文章就能買到票，實際上買票是一個玄學。
只是說，能「死」的明白點。
很多人拿12306和雙十一來比較，認為雙十一這麼多訂單都能撐住，12306就撐不住，顯然是因為技術水平不到位。
這一開始就走了彎路了朋友，12306的業務模式和雙十一是有本質不同的。
這種不同，就導致了12306的難度要比雙十一大的多的多的多多多~
如果說雙十一的難度是人間模式，那麼12306差不多相當於是地獄十八層，還要再挖個坑的難度。
第一，雙十一的流量再大，也只不過是純線上業務，什麼叫純線上業務？所有用戶都是在網頁或者APP下單，整個數據其實是閉環的。
這就導致雙十一其實只是一個純粹的線上流量問題，解決起來相對純粹，就像一個單純的小朋友一樣好欺負。
而12306不是，12306不是只有一個APP和網站的朋友，所有人在線下售票廳以及線下機器里產生的交易，也會影響整個12306的數據系統。
實際上現實生活中非常多的買火車票返鄉的人，例如辛苦的農民和工人朋友，很多都是不會線上操作的，他們只會線下徹夜排隊，非常辛苦，所以12306也必須照顧他們的感受，不能斷掉線下業務。
這就導致了12306本身是一個線下與線上同享數據的複雜業務，複雜度要高出雙十一一個數量級的。
和純粹簡單的雙十一相比，12306就像一個飽經社會摧殘的老油條，你永遠不知道他們會什麼時候會出現什麼么蛾子。
這就像一個純潔男孩第一次和他的男朋友約會，怕他不來，又怕他亂來。
第二，拋開線上線下不說，畢竟這是欺負12306，我們談談業務本身的計劃性和可預測性。
如果認真思考，你會發現，雙十一是一個有明確計劃和操作節點的業務，而12306不是。
雙十一活動並不是只有11月11號當天，其實是一個月前甚至幾個月前就已經開始了，大量的用戶都已經支付了定金，大量的商家也已經鎖定了庫存和銷售額，只不過最終的結算是在11月11號當天進行的而已。
這就代表著，雙十一面對的是一個高確定性的任務，只要有確定性，流量再大也不是特別難的問題。
當你知道困難會在什麼時候發生的時候，這個困難就不再困難了。
真正的困難，在於不可知。
什麼叫不可知？12306就是不可知。
因為你永遠不可能測算出會有多少人在哪一天去哪一個地方，一個從浙江回山東的人，他為了回家，選擇的線路和時間會非常詭異多變。
他可以買浙江到山東，可以買浙江到上海到山東，可以買浙江到南京到山東，可以買千島湖到山東，可以買浙江到北京到山東，可以買浙江到黑龍江到山東，甚至可以買浙江到廣東再飛回山東，只要能回山東，啊我的大蔥。
他可以接受1號出發，2號出發，3號出發，5號出發，10086號出發，只要能出發。
這就代表了誰也不知道需求的流量會是多麼的突發，購買的內容會是多麼複雜。
我再舉一個例子大家就懂了，微博厲害吧？每天這麼大的流量，這麼多的關注度。
但是為什麼經常突然一個明星出軌或者結婚或者負面新聞，微博就要掛掉？是沒有技術實力還是伺服器資源不夠？
都不是，是因為這種流量是突發性的，誰也不知道會突然出現這種爆炸增長，所以伺服器就掛掉了。
這就和潑水節上大家都做好了心理準備，但是你潑開水一樣。
這誰遭得住啊。
所以建議所有明星出軌之前，先微博報備一下，這樣他們出軌的放心，我們吃瓜吃的也安心。
他好，我也好。
第三，電商業務不是一個一次性要完成所有流程的業務，但是12306必須一次性完成，這進一步加大了難度。
大家思考一下，電商購物，實際上是並不是一次性的。
一個典型的電商購物流程是，瀏覽，和商家撕逼價格，下單，和商家撕逼運費以及快遞，物流發貨，買家收貨，和商家撕逼售後。
即使排除撕逼這些事情，電商購物流程也是有很多節點的。
整個流程下來最快最快次日達也要24小時。
這就代表電商的數據壓力沒有想像中那麼大，可以異步處理，完全可以先全部付款完成，然後再慢慢處理髮貨，然後再慢慢處理售後。
就像你要刷B站，又要燒開水，你完全可以先燒開水，在燒水的過程中刷B站，這就是異步的好處，可以同時多任務並行，而且不影響用戶的核心體驗。
你下單後3小時發貨和5小時發貨，不影響用戶，容錯率高。
而12306不一樣，賣票就是要立刻完成。
從下單，到付款，到鎖定票，都是一氣呵成的，沒有任何緩衝時間，不存在我下單一個票2天後告訴我成功或者失敗這種事情，頭都給消費者打爆。
所以12306等於是沒有這種緩衝周期，需要直面所有的流量，在最短時間內滿足所有人的所有需求，所有的業務都要在極短時間內處理完成，這就是會被一下子塞滿。
同樣是1億用戶，4個步驟，電商可以分4個步驟淡定處理，每個步驟處理1億流量，而且可以分多小時，多天處理。
12306就只能一口氣處理4億，沒有緩和，這個壓力可想而知。
第四，電商業務的庫存管理是相對簡單的，而12306是極其複雜的，複雜到我給你簡單講講你都會抑鬱。
想想看，作為電商平台，管理貨物雖然也有難度，但本身的統籌不過固定產品的增刪改查，有多少就是多少，付款了就減一，上量或者退貨就加一，頂多出現最後一個商品被2人同時拍下的小機率事件，這都是小事兒。
而12306是完全不同的難度，二者難度差別大概相當於草履蟲大戰那美剋星人。
我舉個例子，如果你是一個在北京讀書的人，家在北京南邊，過年要回家。
隨便選一輛北京往南開的車，G65這輛高鐵，北京始發終到珠海，一共17個站，共計10小時55分鐘。
就這一個路線，17個站，支持隨意站上車，隨意站下車，會有多少種可能性？
因為坐車不可能只做單站循環，就是不能北京到北京。
所以是從1加到16，一共136種可能性，注意哦，電商同樣的場景只有增刪改查4種可能性。
這樣一個線路的實時庫存，做起來是非常令人頭大的。
假如有人買了從北京到廣州，那麼對應的所有庫存就要減1，但是廣州到珠海的庫存不減。
假如有人買了從武漢到珠海，那麼對應的就是武漢到珠海沿途所有線路的庫存減1，但是北京到武漢不減。
假如有人買了石家莊到漯河西，那麼北京到保定，北京到石家莊不用變，漯河西到珠海段，不用變。
其餘所有可能性都要變，因為只要經過這兩個站點的路線，都受到影響。
實際業務中，這樣的變動，會導致整個庫存實時變動，並且是P級別的數據變動，如果對資料庫稍微有所了解，都知道這種數據變動對於資源的消耗有多麼恐怖，一個1GB的電子表格跑查詢都能把很多高性能電腦跑崩掉，早期電子表格甚至限制在6萬5千行，就是防止把電腦跑崩。
而這種級別的數據，需要消耗的資源說出來都違反廣告法。
所以為什麼12306夜裡11點到早上要維護？這樣的資料庫如果不是天天維護保護緩存，早就徹底完犢子了。
每一天，12306都是拿命來奮鬥。
所以之後買票的時候，要寵溺一點，溫柔一點，你買的不是票，是工程師們的頭髮。
第五，業務去重需要大量的判斷。
電商業務其實嚴格來說是不需要用戶實名制的，也不需要對用戶的身份去重，只要你付錢，有貨就發貨，除非是限購商品稍微攔截一下，但是面對黃牛黨，也就是象徵性的攔截，大多數不會跟錢過不去。
而12306不一樣，12306的模式是，每一個人都要限購。
同路線，同時間，要限購。
就拿北京到珠海舉例，12306是不允許一個人在同一天購買大量北京到珠海的車票的，這對其他人不公平，所以要限制人的出發時間和購買路線。
那麼問題來了，如果要加限購，那麼就要把這個人的當前購買信息，時間，全部緩存下來，這個人的每一筆交易，都要和他當前的已有行程進行去重匹配。
這對數據資源的消耗是非常恐怖的。
並且，並且，查重還有另一個現實問題，就是12306本身是允許非本人買票的，就是我可以給我的爸媽買票，我爸媽也可以給我買票，只要添加乘車人就可以了，這就代表著，同一個人的信息，完全可以在不同的時間節點被不同的買家添加，這又帶來了巨大的計算壓力。
這就和人生一樣，太難了。
第六，和12306比流量，什麼公司都沒有資格。
很多人真的以為雙十一就是流量的巔峰的了，其實並不是，12306才是最恐怖的流量巔峰。
為什麼？因為電商的業務模式不會導致用戶重複點擊，而12306無時無刻不在被所有用戶重複點擊。
舉個例子，你在雙十一買東西，是不是買了就走了？買不到你就是罵幾句，然後也走了。
一個用戶的點擊是有限的，你就算單身30年，給你放開了點，你能點多快？
要知道對系統而言，每一次點擊，都是一次數據交換。
12306面對的點擊流量，要大的多，你買票的時候，是會不斷刷新操作的，你在查詢余票的時候，每一次都是要跑所有的資料庫來幫你同步當前的余票信息，這個負載量和計算量是天量。
而且，現在非常非常多的人在用搶票軟體。
所謂的搶票軟體，原理就是不停地用機器去讀取12306的數據接口，一秒刷幾百次，1個人用搶票軟體，可以造成幾千個人一起刷產生的數據壓力。
各大搶票軟體公司加起來用戶幾千萬是有的，14億人刷出幾百億人的流量都綽綽有餘。
你知道12306的流量負載有多強了麼？
在12306上，人人都是火影忍者，天天影分身。
會有人問，既然挑戰這麼大，12306這麼不容易，那麼為什麼不去像國外先進技術取經？為什麼不去加大投入伺服器？為什麼還在找藉口？
為什麼12306不引入國外的先進技術呢？
答案其實很簡單，國外也罩不住啊。
早在2012年，12306就有公開招標，預算不設限，只要能解決問題，世界頂級機構都來競標了，但是最後基本都放棄了。
因為當時的技術環境沒有人能解決這個問題。
國外很多技術的確先進，但是沒有一個國家或者公司，歷史上接受過14億人的數百億級別流量的挑戰，你能說出來的世界頂級公司，沒有一家能承受這麼強的即時交易流量。
他們有的流量更大，但就和電商業務一樣，是可以異步操作，不需要身份唯一性，沒有這麼複雜的路線存量計算的，你們也知道國外的高鐵和地鐵是什麼垃圾水平，我們遇到的問題他們從來沒有遇到過。
這是很現實的一件事情。
全中國14億人的出行需求面前，大家都是一樣菜。
說到這裡，我想到了我們行業里的一個笑話，有個臉書的早期工程師回國加入阿里巴巴，離開前，他說要去拯救阿里巴巴的數據系統，結果回來之後才發現，他在臉書遇到的數據挑戰，和阿里巴巴比起來，簡直是幼兒園水平。
在數據挑戰上，我們遇到的數據挑戰絕對是世界最強梯隊的，很多時候沒有之一。
那麼為什麼不加伺服器呢？技術不夠，硬體來湊。
加伺服器面臨的核心問題有3個。
第一個，加伺服器只是增加了儲存能力，並不能解決資料庫的問題，這就和一個女人生孩子要10個月，不代表你找10個女人就能在1個月內生孩子。
第二個，如何驅動這些伺服器？當年阿里雲領先世界的技術，就是突破了同時驅動5000台伺服器，成為世界三大雲之一。
要知道，阿里雲面對的只是雙十一，而12306的挑戰要更加恐怖，需要同時驅動的伺服器數量更多，這也是有技術挑戰在的。
另外，阿里雲也確實參與了12306的建設。
第三個，成本問題。
12306往往全年都表現良好，只有重大節假日才會偶爾出現崩潰，你為了應付一年中為數不多的重大節假日，採購了這麼多高折舊率的伺服器，平時根本用不上，這是一種浪費錢的行為。
中國鐵路本身就是巨額虧損，國家持續補貼的，這種情況下，為了短時間的需求，投入海量的成本，這筆帳不用多說吧？
你看看隔壁微博，寧可每次被流量擊潰也不肯長時間維繫大量伺服器，微博看財報每年都是盈利的，金額都是按照億來結算的，人家都是這個態度，你知道12306有多不容易了吧。
而且這可都是納稅人的錢。
到最後，買票問題的本質，還是供需關係。
全國這麼多人，在這麼短的時間內要完成這麼多的出行，遠遠超過了鐵路本身的運載能力，在這種供小於求的情況下，怎麼調配資源，都沒有辦法解決供需問題。
東西就這麼多，大家都想要，能怎麼辦呢？
加錢，繼續擴建？
要知道很多線路只有春節才爆滿，平時都空車虧損，為了滿足小部分人短時間的出行，大量浪費資金投入到已經富餘的路線中，並不划算的。
有這個錢，應該去投入到更多的地方。
12306這種基礎設施，天然就是挨罵的，做的好，大家不會夸，做的有一點點不好，會被罵到死，這是基礎設施的悲哀，所有人都有不合理的期待。
何況，12306在只花了這麼少預算的情況下，做到現在這個程度，已經是超神操作了。
不考慮資金成本和技術成本張口就罵，是一種不太理智的行為。
怎麼不去說人家印度火車賣掛票呢？