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ISUCON9で負けた話

A story of an ISUCON9 looser

株式会社ネットワーク応用通信研究所

前田　修吾

ネットワーク応用通信研究所

  • NaCl (Network Applied Communicatgion Laboratory)
  • 業務内容
    • 受託開発、運用保守、教育
  • Rubyの会社
    • 必要に応じて他の言語（C・C++・C#・Goなど）も使う
  • プログラミング好き・Excel嫌いな人が多い
  • まつもとさんが（たまに）いる

ISUCONとは

  • Iikanjini Speed Up Contest
  • お題となるWebサービスを決められたレギュレーションの中で 限界まで高速化を図るチューニングバトル
  • 18時にリリースしないといけないサービスを何とかするという設定
  • 優勝賞金100万円

参加のきっかけ

  • 社内Slackの#techにて
    • yhara: 興味ある人いませんか？
    • shugo, sada: ✋

予選

  • 予選はオンライン
  • 会社から参加
  • 598組中30組が本選進出

予選のお題

  • 椅子専用のフリマアプリISUCARI
  • React.jsを使ったSPA
  • 外部サービス（決済・配送）のAPI呼び出しもある

予選でやったこと

  • N+1クエリの解消
  • マスタをメモリ上にキャッシュ
  • 配送サービスのAPI呼び出しの省略
  • アプリケーションサーバとDBサーバの分離

予選通過！

  • え、東京行かないといけないの？
  • そうだ、出張にしよう！

本選@LINEオフィス

yhara_and_sada

本選のお題

  • 超高速鉄道の乗車券販売サイトISUXPRESS予約
  • docker-composeを使用
  • 予約可能日数をデフォルトの10日から366日まで変更可能
    • 日数を長くするとアクセスが増える

何もしてないのにスコアが上がった

  • 初期実装が遅すぎてfailでスコアが出ないところからスタート
  • とりあえず環境整備してベンチマークを走らせるとなぜかスコアが出た

犯人

sada

本選でやったこと

  • Textbringerのインストール
  • マスタをメモリ上にキャッシュ
  • 空席情報の高速化
  • 予約可能日数を366日に変更
  • アプリケーションサーバとDBサーバの分離

空席情報（高速化前）

def get_available_seats(train, from_station, to_station, seat_class, is_smoking_seat)
  # 指定種別の空き座席を返す

  # 全ての座席を取得する
  seat_list = db.xquery(
    'SELECT * FROM `seat_master` WHERE `train_class` = ? AND `seat_class` = ? AND `is_smoking_seat` = ?',
    train[:train_class],
    seat_class,
    is_smoking_seat,
  )

  available_seat_map = {}
  seat_list.each do |seat|
    key = "#{seat[:car_number]}_#{seat[:seat_row]}_#{seat[:seat_column]}"
    available_seat_map[key] = seat
  end

  query = <<__EOF
    SELECT
      `sr`.`reservation_id`,
      `sr`.`car_number`,
      `sr`.`seat_row`,
      `sr`.`seat_column`
    FROM
      `seat_reservations` `sr`,
      `reservations` `r`,
      `seat_master` `s`,
      `station_master` `std`,
      `station_master` `sta`
    WHERE
      `r`.`reservation_id` = `sr`.`reservation_id` AND
      `s`.`train_class` = `r`.`train_class` AND
      `s`.`car_number` = `sr`.`car_number` AND
      `s`.`seat_column` = `sr`.`seat_column` AND
      `s`.`seat_row` = `sr`.`seat_row` AND
      `std`.`name` = `r`.`departure` AND
      `sta`.`name` = `r`.`arrival`
__EOF

  if train[:is_nobori]
    query += 'AND ((`sta`.`id` < ? AND ? <= `std`.`id`) OR (`sta`.`id` < ? AND ? <= `std`.`id`) OR (? < `sta`.`id` AND `std`.`id` < ?))'
  else
    query += 'AND ((`std`.`id` <= ? AND ? < `sta`.`id`) OR (`std`.`id` <= ? AND ? < `sta`.`id`) OR (`sta`.`id` < ? AND ? < `std`.`id`))'
  end

  seat_reservation_list = db.xquery(
    query,
    from_station[:id],
    from_station[:id],
    to_station[:id],
    to_station[:id],
    from_station[:id],
    to_station[:id],
  )

  seat_reservation_list.each do |seat_reservation|
    key = "#{seat_reservation[:car_number]}_#{seat_reservation[:seat_row]}_#{seat_reservation[:seat_column]}"
    available_seat_map.delete(key)
  end

  available_seat_map.values
end

空席情報（高速化後）

def get_available_seats(train, from_station, to_station, seat_class, is_smoking_seat)
  # 指定種別の空き座席を返す

  # 全ての座席件数を取得する
  max_seat_count = seat_counts[[train[:train_class], seat_class, is_smoking_seat]] || 0

  query = <<__EOF
    SELECT
      COUNT(`sr`.`reservation_id`) AS seat_count
    FROM
      `seat_reservations` `sr`,
      `reservations` `r`,
      `seat_master` `s`,
      `station_master` `std`,
      `station_master` `sta`
    WHERE
      `r`.`date` = ? AND
      `r`.`reservation_id` = `sr`.`reservation_id` AND
      `s`.`seat_class` = ? AND
      `s`.`is_smoking_seat` = ? AND
      `s`.`train_class` = `r`.`train_class` AND
      `s`.`car_number` = `sr`.`car_number` AND
      `s`.`seat_column` = `sr`.`seat_column` AND
      `s`.`seat_row` = `sr`.`seat_row` AND
      `std`.`name` = `r`.`departure` AND
      `sta`.`name` = `r`.`arrival`
__EOF

  if train[:is_nobori]
    query += 'AND ((`sta`.`id` < ? AND ? <= `std`.`id`) OR (`sta`.`id` < ? AND ? <= `std`.`id`) OR (? < `sta`.`id` AND `std`.`id` < ?))'
  else
    query += 'AND ((`std`.`id` <= ? AND ? < `sta`.`id`) OR (`std`.`id` <= ? AND ? < `sta`.`id`) OR (`sta`.`id` < ? AND ? < `std`.`id`))'
  end

  reserved_seat_count = db.xquery(
    query,
    train[:date],
    seat_class,
    is_smoking_seat,
    from_station[:id],
    from_station[:id],
    to_station[:id],
    to_station[:id],
    from_station[:id],
    to_station[:id],
  ).first[:seat_count]

  max_seat_count - reserved_seat_count
end

結果: 13位

result

まあRubyだし仕方ない？

  • 上位チームはGoが多い

優勝チーム

shirokane

敗因

  • Textbringerのインストールに手こずった
  • 準備・練習をしていなかった
  • 手が遅かった
  • アプリケーションの動作を変えないようにし過ぎた

白金動物園のコード

def get_available_seats(train, from_station, to_station, seat_class, is_smoking_seat)
  # 指定種別の空き座席を返す
  key = "isutrain:#{train[:train_class]}/#{train[:is_nobori]}/#{seat_class}/#{is_smoking_seat}/#{from_station[:id]}/#{to_station[:id]}"
  cache = redis.get(key)
  return cache.to_i if cache

  puts key

  # 全ての座席を取得する
  seat_list = SEAT_MASTER_BY_CLASS["#{train[:train_class]}\0#{seat_class}\0#{is_smoking_seat}"] || []
  available_seat_map = {}
  seat_list.each do |seat|
    key = "#{seat[:car_number]}_#{seat[:seat_row]}_#{seat[:seat_column]}"
    available_seat_map[key] = seat
  end

  query = <<__EOF
    SELECT
      `sr`.`reservation_id`,
      `sr`.`car_number`,
      `sr`.`seat_row`,
      `sr`.`seat_column`
    FROM
      `seat_reservations` `sr`,
      `reservations` `r`
    WHERE
      `r`.`reservation_id` = `sr`.`reservation_id`
__EOF

  if train[:is_nobori]
    query = "#{query} AND (`r`.`arrival_id` < ? AND ? <= `r`.`departure_id`)\nUNION #{query} AND (`r`.`arrival_id` < ? AND ? <= `r`.`departure_id`)\nUNION #{query} AND (? < `r`.`arrival_id` AND `r`.`departure_id` < ?)"
  else
    query = "#{query} AND (`r`.`departure_id` <= ? AND ? < `r`.`arrival_id`)\nUNION #{query} AND (`r`.`departure_id` <= ? AND ? < `r`.`arrival_id`)\nUNION #{query} AND (`r`.`arrival_id` < ? AND ? < `r`.`departure_id`)"
  end

  seat_reservation_list = db.xquery(
    query,
    from_station[:id],
    from_station[:id],
    to_station[:id],
    to_station[:id],
    from_station[:id],
    to_station[:id],
  )

  seat_reservation_list.each do |seat_reservation|
    key = "#{seat_reservation[:car_number]}_#{seat_reservation[:seat_row]}_#{seat_reservation[:seat_column]}"
    available_seat_map.delete(key)
  end

  count = available_seat_map.values.length
  # 30秒もキャッシュしている！
  redis.psetex(key, AVAILABLE_SEATS_CACHE_TIME, count.to_s)
  count
end

ISUCON10で勝たせてくれる人募集

ご清聴ありがとうございました

cards