《软件架构实践第二版》阅读笔记07

最后一本有关软件架构的著作是群里的《软件架构实践第二版》扫描版,阅读后总结记录了我个人认为书中的一些重点:

1、网站架构模式:分层(单一职责,MVC分层,控制层-服务层-数据层),分割(不同功能与服务分割),分布式(服务调用需要通过网络,带来了网络问题;分布式数据一致性问题),集群,缓存,异步,冗余(冷备份,热备份),自动化,安全。

2、常用的分布式方案:分布式应用与服务;分布式静态资源(动静分离JS,CSS,图片等,减轻应用服务器的负载压力);分布式数据与存储(读写分离;分库分表;缓存优化;传统数据库分布式部署;使用NoSQL);分布式计算。

3、缓存:CDN(内容分发,部署在离用户最近的网络服务商),反向代理(部署在网站的数据中心),本地缓存(缓存在本机内存中,但是不适合大量的数据),分布式缓存(分布式缓存集群)。热点数据缓存,注意缓存的时间,避免出现数据脏读,影响数据一致性。

4、异步:单一服务器可以通过多线程共享内存队列的方式实现;分布式系统中可以通过分布式消息队列实现。典型的模型就是生产者-消费者模式,两者之间不存在直接调用,只是保持数据结构不变。作用:提高网站可用性;加快网站响应速度;消除并发访问高峰。

5、性能问题,网站响应速度慢,优化措施:通过浏览器缓存,页面压缩等;使用CDN,动静分离,部署反向代理服务器,缓存热点文件;使用本地缓存与分布式缓存;使用消息队列,异步处理请求;代码层面使用多线程,内存管理等进行优化;数据库方面使用索引,缓存,优化SQL,读写分离等。

6、可用性:网站高可用的主要手段就是冗余,通过负载均衡服务器统一一个集群对外提供服务,有效的负载均衡策略;数据服务器进行实时备份,宕机时进行数据转移并恢复。

7、网站可扩展性的主要手段是事件驱动架构和分布式服务。事件驱动通常将请求构造成消息发布到消息队列之中,消息处理者通过消息队列中获取消息进行处理。分布式服务是将业务与基础服务分离开来。

8、性能优化策略:首先要进行性能数据的搜集,然后针对性能报告进行性能分析,检查请求处理的各个环节的日志信息,分析是哪个环节响应时间较长,检查监控数据,分析影响性能的是硬件设施(内存,磁盘,CPU,网络)还是代码问题还是架构设计不合理,亦或是系统资源不足等。找到问题的原因后再针对不同的问题进行相应的优化。

9、浏览器访问优化:减少http请求(合并CSS,JS文件,图片等),http协议是无状态的应用层协议,意味着每次http请求都需要建立通信链路,进行数据传输。使用浏览器缓存(设置http的头字段)。启用压缩(对html,css,js文件进行GZIP压缩)

10、网站优化第一定律:优先考虑使用缓存优化性能。

11、缓存的基本原理:缓存指的是将数据存储在相对较高访问速度的存储介质中,减少数据访问的时间。缓存的本质是一个内存Hash表,数据缓存以一对Key,Value的形式存储在内存Hash表中。Hash表数据读写的时间复杂度为O(1)。缓存中主要用来存放读写比较高,很少变化的数据,应用程序先读写缓存,缓存中没有或者数据失效再去数据库中查询,并将查询到的数据写入缓存。缓存要考虑数据一致性问题与脏读。可以设置策略是数据更新后马上更新缓存。缓存雪崩问题通过分布式缓存解决。

  

12、分布式缓存:缓存部署在多个服务器组成的集群上。两种缓存架构方式:JBoss Cache为代表的需要更新同步的分布式缓存;以Memcached为代表的不互相通信的分布式缓存。

13、JBoss Cache的分布式缓存在集群中的所有服务器上都保存相同的缓存数据,当某台服务器缓存更新时,会通知集群中所有的机器进行缓存更新或清除缓存。一般会将JBoss Cache与应用程序部署在同一服务器上。

14、Memcached采用的是集中式的缓存管理,缓存与应用分离部署,缓存系统部署在专门的集群上,应用程序通过一致性hash等路由算法选择缓存服务器远程访问缓存数据,缓存服务器之间不通信。这样缓存集群可以很简单的实现扩容,具备良好的可伸缩性。采用的是TCP协议(UDP也支持)通信,序列化协议是通过基于文本的自定义协议。服务端和客户端,采用memcached协议交互。

15、负载均衡+session复制,将session同步至每个应用服务器,保证服务的状态。session绑定,利用负载均衡的源地址hash算法实现将来源于同一IP的请求始终分发到同一台应用服务器上。利用浏览器的cookie记录下session以及sessionID,将session以及sessionID发送给负载均衡器,负载均衡服务器根据sessionID将请求转发至相应的应用服务器。设置专门的session服务器统一管理session,应用程序每次读写session都通过session服务器。






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