系统架构第四周作业「架构师训练营第 1 期」

作业一：一个典型的大型互联网应用系统使用了哪些技术方案和手段，主要解决什么问题？请列举描。

一个系统要使用哪些技术，需要考虑现有的状况，用户数有多少，它每日的高峰期的时段的有多少人访问，其它时段平均有多少人访问，这些访问的行为写入行为有多少，读行为多少。

现状有已有系统需要面对更多的用户访问，需要通过什么技术方案与或落地的技术手段，让现有的业务支撑更多的人访问。

还有一种现状是只有业务，还没有系统，对业务抽象后，变成系统，这个系统是从0到1的，一上线这个系统要应对多少人的访问，实现业务，解决这些用户需求。

解决现有的一些问题，一般都是非功能性的问题，突出优先的是高性能，比较粗粒度的就是现有系统可进行垂直伸缩，就可以解决了。还有一种情况就是考虑横向扩展，需要增加新的服务器节点，就可以解决性能上的问题。

同时还需要考虑功能性的问题，扩展性，即新增一个功能。最好的状态是完全隔离，没有依赖，不会牵连其它产品，模块。或是访问入口隔离了，或是只是依赖一个核心的引擎处理。

当然理想状况是比较少的，表现形式例如独立的子系统，微内核架构，使用分布式消息驱动的通过共享数据消息实现业务产品之间的交互，而不是共享数据库。

这个系统的现状态如果定义为大型系统，一开始上线就是有较多的用户，怎么让这些用户可以正常并且快速的操作实现他们的需要，以终为始，考虑你要设计的方案与使用的技术是否可以解决这些问题。

考虑架构核心要素，衡量的标准有高性能，高可用，可伸缩，可扩展，安全。在设计阶段就需要考虑开发时要怎么做，部署时要怎么做，线上运维时要怎么做。

高性能的表现形式：访问的响应速度快。在设计阶段，在单体应用如何开发出高性能的业务。部署时，你的技术设计方案要支持垂直与横向扩展。在部署运行后，系统硬件层，网络层，应用层jvm调优，中间件调优，用户端app或网页端如何优化。

高可用的表现形式：冗余，一个应用节点宕机后，还能正常提供服务。可以是一个业务多份部署，各个节点身份对等即集群部署，一主一从部署，一主多从部署，或是集群节点一主一从或是一主多从中节点有身份差异，主负责写，从提供读，有节点不能提供服务后，还能通过先举算法，进行身份切换。

可伸缩：指的是在部署后，可以新增加服务器节点，就可以横向扩展。

可扩展：在新增功能时，可以最小范围的依赖，关联影响。可以减少测试的工作量，缩短上线开发的时间。

安全：抵御攻击和数据安全。

核心要素是衡量标准，是指导思想，落地的方案有哪些？考虑架构模式有：分层，分割，缓存，异步，安全等架构模式。

分层：写代码时，将你的代码分为视图，逻辑，数据操作层，目的就是为了解藕，更好新增，修改代码。

分割：将一个模块拆分，按业务边界或是流量大小拆分。拆子系统或是单一功能。

缓存：本地缓存，集中式远程缓存，反向代理缓存，cdn缓存，dns缓存。目的一，将计算结果缓存，减少cpu再次计算；目的二，将查询数据结果缓存，通过内存减少数据库或是存储应用，磁盘的访问压力，提升访问速度。

异步：各个子系统或是模块，在编码上的解藕，在新增或是修改时可以聚焦，新开发的功能最小范围影响其它功能。在运行时，可以故障隔离。可以加快响应用户，通知用户我已收到请求了。可以在突发大流量访问时消峰，避免系统应对处理不了而造成卡或是宕机。

安全：xxs,csrf,sql注入，数据加解密安全等，设计时怎么防止这些问题出现。

通过这些标准或是规范，结合现有状况与需要达到的标准，考虑选择具体开发要选型的技术。对于一个系统可以进行逻辑上分层。

系统逻辑分层有：前端，网关及应用架构，服务层架构，存储层架构，后台架构，数据的机房架构。其它两个辅助架构，安全架构，数据采集与监控架构。

各个技术架构上选型，考虑是否可以解决问题，成本因素，已有团队擅长的技术栈，学习的曲线，这种技术社区的支持等因素，为各件技术架构选用符合目标开发的技术。各类架构技术的选型方向如下