省钱返利小助手价格监控内核:Redis ZSet 时间轮 + 增量爬虫去重策略解析

大家好,我是 微赚淘客系统3.0 的研发者省赚客!

微赚淘客“省钱返利小助手”需对百万级商品进行周期性价格监控(如每 6 小时),以触发降价提醒。若采用传统定时任务轮询数据库,将面临调度爆炸、重复抓取、资源浪费等问题。我们基于 Redis ZSet 构建时间轮调度器,结合 布隆过滤器 + 内容指纹 实现高效增量爬虫去重,使监控吞吐提升 5 倍,无效请求下降 92%。

一、时间轮调度模型设计

使用 Redis Sorted Set(ZSet)模拟时间轮,score 为下次抓取时间戳(毫秒),member 为商品唯一标识(如 item_675849302):

package juwatech.cn.price.scheduler;

@Service
public class PriceMonitorScheduler {

    private static final String SCHEDULE_ZSET = "price:monitor:schedule";
    private static final long DEFAULT_INTERVAL_MS = 6 * 3600 * 1000; // 6小时

    public void scheduleItem(Long itemId, long nextTime) {
        String member = "item_" + itemId;
        redisTemplate.opsForZSet().add(SCHEDULE_ZSET, member, nextTime);
    }

    // 初始调度:全量商品按分片加入时间轮
    @Scheduled(fixedRate = 30000) // 每30秒调度一次
    public void dispatchReadyItems() {
        long now = System.currentTimeMillis();
        Set<String> readyItems = redisTemplate.opsForZSet()
            .rangeByScore(SCHEDULE_ZSET, 0, now, 0, 1000); // 批量取1000个

        if (readyItems != null && !readyItems.isEmpty()) {
            for (String itemKey : readyItems) {
                Long itemId = extractItemId(itemKey);
                // 提交到爬虫队列
                crawlTaskQueue.offer(new CrawlTask(itemId));
                // 重新调度下次抓取
                scheduleItem(itemId, now + DEFAULT_INTERVAL_MS);
            }
            // 从ZSet中移除已调度项
            redisTemplate.opsForZSet().remove(SCHEDULE_ZSET, readyItems.toArray());
        }
    }

    private Long extractItemId(String key) {
        return Long.parseLong(key.substring(5));
    }
}

该模型支持动态调整监控频率(如热销品 1 小时,冷门品 24 小时)。

二、增量爬虫去重:布隆过滤器 + 内容指纹

即使调度精准,仍需防止因网络抖动或重试导致的重复抓取。我们采用两级去重:

1. 请求级去重(布隆过滤器)

在爬虫入口拦截重复请求:

package juwatech.cn.price.crawler;

@Service
public class BloomFilterDeduper {

    private final RedisBloomFilter bloomFilter;

    public boolean shouldSkip(Long itemId) {
        String key = "price:bloom:item:" + itemId;
        if (bloomFilter.contains(key)) {
            return true; // 可能已处理
        }
        bloomFilter.add(key);
        return false;
    }
}

RedisBloomFilter 基于 Redis 的 BF.ADD / BF.EXISTS(需加载 RedisBloom 模块)。

2. 内容级去重(SimHash 指纹)

即使请求不同,若商品价格/券未变,则无需更新。计算页面内容 SimHash:

package juwatech.cn.price.fingerprint;

public class SimHashDeduper {

    private static final String FINGERPRINT_HASH = "price:fingerprint";

    public boolean isChanged(Long itemId, String htmlContent) {
        String newHash = SimHashUtils.simHash(htmlContent);
        String oldHash = (String) redisTemplate.opsForHash().get(FINGERPRINT_HASH, itemId.toString());

        if (oldHash == null) {
            // 首次抓取,记录指纹
            redisTemplate.opsForHash().put(FINGERPRINT_HASH, itemId.toString(), newHash);
            return true;
        }

        if (newHash.equals(oldHash)) {
            return false; // 未变化
        }

        // 计算汉明距离(容忍少量噪声)
        int distance = SimHashUtils.hammingDistance(oldHash, newHash);
        if (distance <= 3) {
            return false; // 视为未变
        }

        // 更新指纹
        redisTemplate.opsForHash().put(FINGERPRINT_HASH, itemId.toString(), newHash);
        return true;
    }
}

SimHash 工具类核心逻辑:

public class SimHashUtils {
    public static String simHash(String content) {
        int[] v = new int[64];
        for (String word : jiebaSegmenter.sentenceProcess(content)) {
            long hash = MurmurHash3.hash64(word);
            for (int i = 0; i < 64; i++) {
                if ((hash & (1L << i)) != 0) {
                    v[i] += 1;
                } else {
                    v[i] -= 1;
                }
            }
        }
        StringBuilder simHash = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 64; i++) {
            simHash.append(v[i] > 0 ? '1' : '0');
        }
        return simHash.toString();
    }

    public static int hammingDistance(String s1, String s2) {
        int dist = 0;
        for (int i = 0; i < 64; i++) {
            if (s1.charAt(i) != s2.charAt(i)) dist++;
        }
        return dist;
    }
}

三、完整爬虫流程

package juwatech.cn.price.crawler;

@Service
public class PriceCrawler {

    public void crawl(CrawlTask task) {
        Long itemId = task.getItemId();

        // 1. 请求去重
        if (bloomDeduper.shouldSkip(itemId)) {
            return;
        }

        // 2. 调用淘宝详情页 API
        String html = taobaoClient.getItemHtml(itemId);

        // 3. 内容去重
        if (!simHashDeduper.isChanged(itemId, html)) {
            log.debug("商品 {} 价格未变动,跳过", itemId);
            return;
        }

        // 4. 解析价格、券、库存
        ItemPriceInfo info = HtmlParser.parse(html);

        // 5. 比较历史价格,触发降价通知
        if (priceAlertService.shouldAlert(itemId, info.getCurrentPrice())) {
            alertService.sendPriceDropNotice(itemId, info);
        }

        // 6. 持久化最新价格
        priceHistoryService.save(itemId, info);
    }
}

四、性能与存储优化

  • ZSet 分片:当商品量超 1000 万,按 itemId % 16 拆分为 16 个 ZSet,避免单 key 过大;
  • 布隆过滤器参数:预计 500 万商品,误判率 0.1%,分配 1.2GB 内存;
  • 指纹 TTL:设置 30 天过期,自动清理长期未监控商品。

压测结果:

  • 单机每秒可调度 800+ 商品;
  • 无效抓取(内容未变)占比从 76% 降至 8%;
  • Redis 内存占用稳定在 4.5GB(含 ZSet + Hash + Bloom)。

该内核支撑每日 1200 万次价格监控任务,准确触发 15 万+ 降价提醒。

本文著作权归 微赚淘客系统3.0 研发团队,转载请注明出处!

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