架构师训练营 - 学习总结 第 8 周

数据结构与算法

常规算法，可关注下redis的zset用到的跳表，hashMap键值冲突后的红黑树等的实现方式。

网络与数据库

Web请求的一次网络通信历程，做通信链路优化时要有清晰的网络流向图。

OSI七层模型和TCP/IP四层模型，注意其映射关系和各层的功能点。从上往下看，每一层都会在原数

据包上继续做封装，应用层的HTTP协议头（HTTP方法类型、HTTP访问路径等），传输层的TCP协议头（服务器监听端口，通信端口），网络层的IP协议头（服务器IP、客户端IP），链路层的协议头(mac地址等)。传输前从上往下逐层封包，收到后从下往上逐层解包，最后被应用服务所使用。

网络模型中，需要特别关注TCP的流量控制和拥塞控制，有一些参数需要调优，具体见netty性能调优。也要关注应用层中的HTTP协议，它的请求有7种方法，响应有5类状态。HTTP不同的协议也影响到性能，例如nginx需要开启HTTP1.1的长连接功能，保证其高效的吞吐量。

IO模型是网络模型的重点。阻塞IO和非阻塞IO的区别在于第一步，发起IO请求是否会被阻塞，如果阻

塞直到完成那么就是传统的阻塞IO，如果不阻塞，那么就是非阻塞IO。而同步IO和异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞，如果实际的IO读写阻塞请求进程，那么就是同步IO，因此阻塞IO、非阻塞IO、IO复用、信号驱动IO都是同步IO，如果不阻塞，而是操作系统帮你做完IO操作再将结果返回给你，那么就是异步IO。

I/O多路复用是指多个TCP连接(即socket或者channel），复用指复用一个或几个线程。其中epoll在2.6内核中提出的，对比select和poll，epoll更加灵活，没有描述符限制，用户态拷贝到内核态只需要一次。它使用事件通知，通过epoll_ctl注册fd，一旦该fd就绪，内核就会采用callback的回调机制来激活对应的fd。 利用多路复用机制，我们得到了Reactor模式： 基于事件驱动，适合处理海量的I/O事件，属于同步非阻塞IO。



数据库架构原理与性能优化

数据库的核心组件有： 连接器，语法分析器，语义分析与优化器，执行引擎等。SQL语句要注意提前生成执行计划，它可以让数据库完成预编译，也能有效防止SQL注入。MySQL的索引的核心存储是B+树，索引又分为聚簇索引（主键索引）和非聚簇索引（需要找到主键后再通过主键找行记录）。注意添加必要的索引，也要谨慎使用索引。数据库的事务特性，即ACID（原子性，一致性，隔离性，持久性）。参考数据库事务日志的结构，也可用在其他系统的设计中，例如分布式事务的本地事务表，涉及TCC的Confirm和Cancel逻辑。