架构实战营模块 2 课后作业

一、分析一下微信朋友圈的高性能复杂度

【作业要求】

1. 对照模块 2 讲述的复杂度分析方法，分析微信朋友圈的复杂度。

2. 针对各个复杂度，画出你的架构设计方案（无需做备选方案，只需要最终的方案即可）。

3. 给出你的架构方案中关键的设计理由。

4. 3~5 页 PPT 即可，涵盖复杂度分析、架构设计、设计理由。

【作业实现】微信朋友圈高性能复杂度架构分析和设计

（一）、微信朋友圈业务分析

材料分析：

2021 年 01 月 19 日，IT 之家 1 月 19 日消息 在微信公开课 Pro 直播演讲中，微信创始人张小龙披露微信最新数据：每天有 10.9 亿人打开微信，3.3 亿人进行视频通话，7.8 亿人进入朋友圈，1.2 亿人发朋友圈，朋友圈每天有 1 亿条视频内容，3.6 亿公众号，4 亿用户使用小程序。朋友圈每天有 1 亿条视频内容。每天有 3.6 亿人进入公众号，4 亿用户使用小程序

分析结论：

发朋友圈：每天 1.2 亿人发朋友圈，一天 86400 秒，平均每人每天发 2 条朋友圈，平均每秒有 2778 条动态。遇到国家大事或春节或除夕，人数提升 300%，发朋友圈数量提升 1.5 倍，按 3 条计算，最大瞬时峰值(TPS)为 12500 条朋友圈动态。

点赞：每秒有 12500 条朋友圈动态，按平均每人有 600 好友，假设 10%的好友会第一时间点赞，那么点赞瞬时峰值(TPS)为 75 万次。

浏览动态：每秒有 12500 条朋友圈动态，按平均每人有 600 好友，30%会看到你的动态，假设发朋友圈的人气很高，30%的朋友会第一时间同时浏览你的动态，那么浏览动态瞬时峰值(QPS)为 225 万次。

（二）、微信朋友圈高性能复杂度分析

（三）、朋友圈高性能复杂度应对思路

（四）、1-朋友圈发动态高性能方案

（四）、2-朋友圈发动态架构图

发动态架构说明：

1）、发朋友圈动态，计算高性上，采用 nginx 做任务分配，通过轮询/随机算法，负载均衡访问朋友圈应用服务器集群。

2）、存储高性能上，由于发动态内容有图片、视频等非文本格式，所以加了分布式文件系统做存储。

采用 Sharding-JDBC 地域范围分片，存储朋友圈动态文本、发布人、微信号、时间、可见人员等信息，到关系性数据库上，一般会采用 mysql 集群。

五、1-朋友圈点赞高性能方案

五、2-朋友圈点赞架构图

发动态架构说明：

1）、朋友圈点赞，计算高性上，采用 nginx 做任务分配，通过 hash 算法访问朋友圈应用服务器集群。

2）、存储高性能上，采用 spring-data 进行范围分析，访问 redis 集群，获取点赞人员列表缓存信息。

3）、点赞人员信息，并发性较高，所以采用 redis 缓存存储，再通过后台作业同步到 mysql 数据库集群中，以保证缓存与数据库一致。

六、1-朋友圈看动态架构图

看动态架构说明：

1）、看朋友圈动态架构，基本上等同发动态架构。

2）、区别于发动态架构，增加了缓存模型，首次访问关系数据库，获取朋友圈静态文本、发动态人员信息等，并到分布式文件存储系统(FastDfs)，获取短视频、图片等信息。同时将数据库中的静态文本，缓存到 redis 带有效时间的缓存内，以便下次在有效时间内，看动态直接访问 redis 缓存。

七、朋友圈整体架构图

整体架构和选择理由：

1）、Nginx 做任务分配，朋友圈应用服务器多台集群

2）、朋友圈文本和发布者等信息，范围分片存储到朋友圈数据库集群；短视频、图片等存储到分布式文件系统；静态文本、点赞人员列表缓存到 RedisCluster 中。

3）、这种架构主要是从性能上考虑，对不同格式的数据做分流存储。

存储高性能，原先打算采用任务分解，对关系性数据库，进行读写分离，因为发朋友和看朋友圈访问频率差异很大，写少读多。但是考虑到成本等因素，读写分离未张罗进来。