千万级异步生码引擎的设计与实践

深度解析智溯云千万级批量生码引擎的技术架构，包括异步任务调度、Redis队列优化、数据库分库分表策略，以及如何在高并发场景下保持生码稳定性。

在防伪溯源系统中，生码引擎是最核心的基础设施之一。智溯云平台日均生成防伪码超过500万枚，峰值可达千万级，累计已生成超过100亿枚防伪码。本文将深入介绍千万级异步生码引擎的架构设计与实践经验。

传统同步生码方案在面对大批量需求时存在明显瓶颈：单次生码请求超时、数据库写入热点、码资源预占冲突等。我们采用异步化+任务队列的架构：前端提交生码请求后，系统将任务写入Redis队列，后端Worker异步消费处理。用户可在SaaS后台实时查看生码进度，任务完成后自动通知。

在数据库层面，我们采用了分库分表策略。以租户ID为Sharding Key，将不同企业的码数据分散到不同数据库实例中。单表数据量控制在500万条以内，配合读写分离和索引优化，确保扫码查询响应时间稳定在150ms以内。同时使用雪花算法（Snowflake）生成全局唯一的码ID，避免分布式环境下的ID冲突。

Redis在系统中扮演了多重角色：任务队列（List结构）、生码进度缓存（Hash结构）、热点码数据缓存（String结构）。针对大租户的批量生码场景，我们实现了Pipeline批量写入机制，将单次Redis操作从N次减少到O(log N)次，显著降低了网络往返开销。

容错与可靠性方面，我们设计了三级重试机制：Worker异常重试（3次，指数退避）、任务超时转移（30分钟无响应自动重新入队）、死信队列兜底（人工介入处理）。系统上线以来，生码成功率始终保持在99.99%以上。同时通过Prometheus + Grafana实现了全链路监控，实时追踪队列积压、Worker负载和生码耗时。