假期電量告急，你買到票了么

12306作為軟件界最嚴(yán)厲的父親，擁有超過(guò)7億的注冊(cè)用戶，已經(jīng)成為全球訪問(wèn)量最高、售票量最大、渠道最豐富的票務(wù)交易平臺(tái)。 12306的出現(xiàn)標(biāo)志著紙質(zhì)車票和站前廣場(chǎng)的長(zhǎng)龍已經(jīng)成為歷史，我們正式邁入了一個(gè)全新的數(shù)字鐵路時(shí)代。

鐵路客票系統(tǒng)演變過(guò)程圖源[12]

面對(duì)高峰期每秒百萬(wàn)級(jí)點(diǎn)擊，12306是如何進(jìn)行響應(yīng)的呢，下面我們將介紹其核心的運(yùn)作機(jī)制：

1

高并發(fā)架構(gòu)設(shè)計(jì)

12306 平臺(tái)的最大挑戰(zhàn)之一是高并發(fā)訪問(wèn)壓力，尤其是在春運(yùn)搶票高峰時(shí)段，平臺(tái)需要處理每秒數(shù)百萬(wàn)次的請(qǐng)求。為此，12306 采用了以下技術(shù)方案：

分布式架構(gòu)

使用分布式服務(wù)器集群，將用戶請(qǐng)求分發(fā)到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，避免單點(diǎn)故障。

異步處理與隊(duì)列機(jī)制

通過(guò)消息隊(duì)列（如 RabbitMQ 或 Kafka）緩解突發(fā)流量，確保請(qǐng)求的有序處理。

動(dòng)態(tài)緩存策略

利用 Redis 等緩存技術(shù)，將熱門車次信息、查詢結(jié)果等高頻數(shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中，減少數(shù)據(jù)庫(kù)查詢壓力。

2

智能調(diào)度與余票分配

12306 平臺(tái)需要實(shí)時(shí)處理全國(guó)范圍內(nèi)的余票分配問(wèn)題，涉及數(shù)千條線路和數(shù)百萬(wàn)張車票。智能調(diào)度算法在其中發(fā)揮了重要作用：

分區(qū)策略

以列車運(yùn)行區(qū)段為單位進(jìn)行余票分配，優(yōu)先滿足長(zhǎng)途旅客需求，同時(shí)平衡短途與長(zhǎng)途之間的矛盾。

動(dòng)態(tài)余票計(jì)算

根據(jù)用戶的購(gòu)票行為，實(shí)時(shí)更新余票狀態(tài)。例如，當(dāng)用戶取消訂單或支付超時(shí)時(shí)，余票會(huì)自動(dòng)釋放供其他用戶使用。

與普通商品庫(kù)存不同，火車票的庫(kù)存是動(dòng)態(tài)連鎖變化的。一張中途票售出，可能瞬間釋放出前后行程的多張新票源。一次改簽或退票，又會(huì)觸發(fā)候補(bǔ)訂單的自動(dòng)兌現(xiàn)，這些都會(huì)引發(fā)全局?jǐn)?shù)據(jù)狀態(tài)的連鎖動(dòng)態(tài)更新。因此這不是簡(jiǎn)單賣一張少一張，而是余票裂變算法，這是因?yàn)檫@個(gè)算法的核心難題是“席位復(fù)用”，這要求系統(tǒng)必須在毫秒間完成海量、精準(zhǔn)的計(jì)算，確保絕不“一票多售”來(lái)保障票額分配的公平性與及時(shí)性。

一趟列車從A站到E站，停A-B-C-D-E5個(gè)車站，這意味著一個(gè)座位的狀態(tài)不是簡(jiǎn)單的“有”或“無(wú)”，而是在多個(gè)區(qū)段上可以被重復(fù)銷售，比如，賣了A至B的票，那么從始發(fā)站A到C、D、E其他區(qū)段就都不能賣了，所有區(qū)段余票減1，但是會(huì)裂變出B出發(fā)的其他區(qū)段的票來(lái)。

圖源差評(píng)君

比如，從北京南站到上海虹橋站的高鐵列車，如果列車經(jīng)停京滬高鐵的24個(gè)車站，則每張車票有276種銷售方式。一趟列車初始是1000多張車票，理論上可以裂變出上萬(wàn)張車票。

3

排隊(duì)機(jī)制與購(gòu)票限制

為避免黃牛囤票和惡意搶票，12306 設(shè)計(jì)了排隊(duì)機(jī)制和限購(gòu)策略：

排隊(duì)機(jī)制

用戶提交購(gòu)票請(qǐng)求后進(jìn)入虛擬排隊(duì)隊(duì)列，系統(tǒng)按照請(qǐng)求順序依次處理，確保公平性。

限購(gòu)策略

每位用戶限購(gòu)一定數(shù)量的車票，并通過(guò)實(shí)名制驗(yàn)證用戶身份，減少惡意行為。

搶票攻略

在了解攻略之前我們得先知道12306的購(gòu)票渠道有哪些，

移動(dòng)端

只需下載官方“鐵路12306”App，就可以隨時(shí)查詢車次、選座并完成支付，它提供實(shí)時(shí)信息和便捷服務(wù)，讓購(gòu)票不再受時(shí)間與地點(diǎn)限制。

網(wǎng)頁(yè)端

登錄12306官網(wǎng)，在大屏幕上查看車次、對(duì)比時(shí)間、規(guī)劃行程，操作更清晰。官網(wǎng)是唯一官方在線購(gòu)票網(wǎng)站，直接預(yù)訂通常沒(méi)有額外服務(wù)費(fèi)，也更加安全可靠。

線下渠道

如果不習(xí)慣線上操作，仍可以前往火車站售票窗口或使用自助售票機(jī)購(gòu)票。

具體攻略

01

提前規(guī)劃，時(shí)間就是機(jī)會(huì)

鐵路車票通常會(huì)提前放票（如提前15天）。越早確定行程，越有可能買到理想車次。設(shè)置提醒，避免錯(cuò)過(guò)開售時(shí)間。

02

學(xué)會(huì)“多方案思維”

不要只盯著一趟車。①試試相鄰時(shí)間段; ②考慮中轉(zhuǎn)路線; ③出發(fā)或到達(dá)城市適度調(diào)整。

選擇越靈活，成功概率越高。

03

提前準(zhǔn)備好信息

登錄賬號(hào)、完善乘車人信息、綁定支付方式......這些看似小事，往往決定你能否在關(guān)鍵幾十秒內(nèi)完成下單。

04

選擇穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

高峰期訪問(wèn)量大，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定能減少加載失敗或支付卡頓的情況。

不過(guò)即使做了充分的準(zhǔn)備,往往結(jié)果大概率也會(huì)是，

為什么每年春運(yùn)期間高鐵列車發(fā)車數(shù)量變得越來(lái)越多，但搶票的過(guò)程卻一如既往的像玄學(xué)一樣呢？

如果把春運(yùn)搶票比作一場(chǎng)“全民競(jìng)速賽”，那起跑線上的人數(shù)，可能遠(yuǎn)超你的想象。

每到春運(yùn)，中國(guó)鐵路客戶服務(wù)中心的線上購(gòu)票系統(tǒng)都會(huì)迎來(lái)流量洪峰。以2024年春運(yùn)為例，單日最高瀏覽量達(dá)到875.6億次——這個(gè)數(shù)字已經(jīng)不能用多來(lái)形容，而是真正意義上的天量。而在2026年的購(gòu)票高峰時(shí)段，系統(tǒng)點(diǎn)擊量更是飆升至每秒百萬(wàn)次級(jí)別。

這意味著什么？

意味著在你刷新頁(yè)面、緊盯余票的那一刻，背后可能有成千上萬(wàn)、甚至數(shù)十萬(wàn)和你一樣提前做足攻略、掐點(diǎn)操作的用戶在同時(shí)發(fā)起請(qǐng)求。春運(yùn)搶票，不是和系統(tǒng)“對(duì)話”，而是和無(wú)數(shù)同樣渴望回家的人在同一時(shí)間窗口里展開競(jìng)爭(zhēng)。

當(dāng)需求在瞬間集中爆發(fā)，車票就成了一種“秒級(jí)分配”的稀缺資源。策略固然重要，但在極端高并發(fā)的環(huán)境下，系統(tǒng)分配、網(wǎng)絡(luò)延遲、提交順序等微小差異，都會(huì)被無(wú)限放大——于是很多人會(huì)感嘆，到了最后，能否搶到票，似乎真的只剩下一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)氣。

其次，讓搶票變得更“玄學(xué)”的原因，還有上述提到過(guò)的，隱藏在系統(tǒng)背后的票額分配邏輯。

在12306的售票規(guī)則中，有一個(gè)重要原則——優(yōu)先保障長(zhǎng)途旅客。在車票剛剛開售時(shí)，系統(tǒng)通常優(yōu)先投放全程票，也就是從始發(fā)站直達(dá)終點(diǎn)站的長(zhǎng)途票源。

這就解釋了一個(gè)很多人都會(huì)遇到的現(xiàn)象，

明明這趟車還有余票，但你從中途小站出發(fā)卻始終顯示無(wú)票。并不是車廂里真的沒(méi)有座位，而是系統(tǒng)在初期階段優(yōu)先將座位資源配置給全程旅客，區(qū)間票額相對(duì)較少。

隨著發(fā)車時(shí)間臨近，如果部分長(zhǎng)途票未能售出，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)售票情況，分時(shí)段動(dòng)態(tài)釋放區(qū)間票，把原本保留給全程的運(yùn)力，重新分配到沿途站點(diǎn)。這樣做的目的很明確——在保障長(zhǎng)途出行需求的同時(shí)，盡可能提高整列列車的上座率，實(shí)現(xiàn)運(yùn)力的最大化利用。

最后呢，我們還需要面對(duì)一系列第三方購(gòu)票軟件的科技優(yōu)勢(shì)。普通用戶通過(guò)官方購(gòu)票平臺(tái)手動(dòng)操作時(shí)，從點(diǎn)擊車次、選擇席別、填寫信息到提交訂單，哪怕流程再熟練，也往往需要2—3秒。這在日常生活中幾乎是“瞬間”，但在搶票系統(tǒng)里，卻可能已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了最佳時(shí)機(jī)。

而部分第三方購(gòu)票軟件借助自動(dòng)化程序，可以提前填充信息、自動(dòng)刷新余票、在票額釋放的瞬間完成提交——整個(gè)過(guò)程往往壓縮到毫秒級(jí)。對(duì)于購(gòu)票系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，請(qǐng)求沒(méi)有“人”和“程序”的區(qū)別，只有先后順序。

當(dāng)上百萬(wàn)次點(diǎn)擊在同一秒內(nèi)涌入服務(wù)器時(shí)，勝負(fù)往往取決于那微不足道的時(shí)間差。于是，原本拼手速的游戲，變成了拼算法、拼程序響應(yīng)效率的較量。這大大增加了普通用戶購(gòu)票成功的難度。

我們能否也使用科技進(jìn)行加速搶票？

小編秉持著知己知彼（打不過(guò)就加入）的原則，能否也手搓一個(gè)購(gòu)票助手？（bushi）

不過(guò)，在這之前，需要先明確一點(diǎn)，對(duì)于12306的官方購(gòu)票平臺(tái)來(lái)說(shuō)，本身明確禁止自動(dòng)化腳本和惡意刷票行為。任何繞過(guò)平臺(tái)規(guī)則的技術(shù)手段，都可能涉及違規(guī)甚至違法風(fēng)險(xiǎn)。我們下面討論的，僅是科普層面的技術(shù)原理。

首先，從技術(shù)視角看，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的線上購(gòu)票流程，大致可以抽象為四個(gè)步驟，查詢車次（發(fā)送查詢請(qǐng)求，獲取余票數(shù)據(jù)），選擇席位（鎖定目標(biāo)車次與席別），填寫乘客信息（身份校驗(yàn)、聯(lián)系人信息），提交訂單（創(chuàng)建訂單并進(jìn)入支付流程）。

那么我們手搓的購(gòu)票助手，似乎只需要通過(guò)瀏覽器自動(dòng)化框架（如Selenium）進(jìn)行模擬點(diǎn)擊，完成重復(fù)性操作。通過(guò)自動(dòng)查找出網(wǎng)頁(yè)中的輸入框，將始發(fā)地和目的地的信息填入，再發(fā)送查詢指令，獲得余票信息，最后利用自動(dòng)查找出的購(gòu)票按鈕點(diǎn)擊購(gòu)票，即可完成自動(dòng)化的購(gòu)票流程。

但在實(shí)際上，我們還需面對(duì)購(gòu)票平臺(tái)的驗(yàn)證機(jī)制如圖形驗(yàn)證碼，滑塊驗(yàn)證等，以及當(dāng)我們發(fā)送的請(qǐng)求次數(shù)頻率過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致IP和賬號(hào)被限制。

早期12306的驗(yàn)證碼

此外，系統(tǒng)還會(huì)分析點(diǎn)擊節(jié)奏、操作路徑和訪問(wèn)模式，識(shí)別過(guò)于“機(jī)械化”的毫秒級(jí)操作，將該請(qǐng)求置于慢速通道等等......

不過(guò)某種程度上來(lái)說(shuō)，上述這些問(wèn)題，在2011-2018年的時(shí)候，都是能被廣大熱心的網(wǎng)友或者說(shuō)各種搶票軟件所解決的。我們從某開源項(xiàng)目的熱門程度，也能看出一些端倪出來(lái)......

但是為什么會(huì)說(shuō)是到2018年為止呢？因?yàn)樵?018年12月27日，12306的候補(bǔ)功能正式上線，外加實(shí)名認(rèn)證，徹底終結(jié)了這場(chǎng)“科技搶票”的比賽。

因?yàn)楹蜓a(bǔ)功能+實(shí)名認(rèn)證徹底改變了搶票邏輯，候補(bǔ)機(jī)制把“拼手速”變成了“排隊(duì)等分配”，實(shí)名認(rèn)證壓縮了批量注冊(cè)與自動(dòng)化刷票的空間。技術(shù)優(yōu)勢(shì)不再那么好使，規(guī)則本身開始向普通用戶傾斜。也許有的伙伴可能會(huì)好奇，那我可以用科技幫忙加速候補(bǔ)呀！

12306的排隊(duì)機(jī)制也可以讓這些高速候補(bǔ)的疑似機(jī)器人的用戶進(jìn)入慢速通道，從而保障正常用戶的購(gòu)票權(quán)益。

熱門開源“科技搶票”項(xiàng)目的最后更新時(shí)間也停留在2019年似乎也宣告了這場(chǎng)競(jìng)賽的終結(jié)....

事實(shí)上，12306的票額分配原則外加候補(bǔ)機(jī)制，能夠盡可能的減少第三方軟件利用科技優(yōu)勢(shì)搶占更多的票額，避免普通用戶需要為回家這個(gè)樸素愿望進(jìn)行加價(jià)，盡可能的保障社會(huì)中平凡的大多數(shù)的購(gòu)票權(quán)益。

為此作為普通消費(fèi)者的我們，卡點(diǎn)搶不到票的時(shí)候，也不需要太慌張，只需要點(diǎn)好候補(bǔ)，票總是會(huì)有的～

參考文獻(xiàn)

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編輯：未&張柒柒