架構師訓練營 week9 總結

9.1 数据库的基本原理







為什麼 PrepareStatement

• 預先提交帶佔位符的 SQL 到資料庫做預處理，提前生成執行計畫。真正執行時，引擎可以直接處理，效率更好

• 防止 SQL injection



聚簇索引与非聚簇索引 

Ref: 

https://cloud.tencent.com/developer/article/1541265

 https://juejin.cn/post/6844903845554814983



聚簇索引：將數據存儲與索引放到了一塊，找到索引也就找到了數據



非聚簇索引：將數據存儲於索引分開結構，索引結構的葉子節點指向了數據的對應行，myisam通過key_buffer把索引先緩存到內存中，當需要訪問數據時（通過索引訪問數據），在內存中直接搜索索引，然後通過索引找到磁盤相應數據，這也就是為什麼索引不在key buffer命中時，速度慢的原因





聚簇索引的優勢

• 同一頁中會有多條行數據，訪問同一數據頁不同行記錄時，已經把頁加載到了Buffer中，再次訪問的時候，會在內存中完成訪問，不必訪問硬碟。這樣主鍵和行數據是一起被載入內存的，找到葉子節點就可以立刻將行數據返回了，如果按照主鍵Id來組織數據，獲得數據更快。

• 減少了當出現行移動或者數據頁分裂時輔助索引的維護工作，使用主鍵值當作指針會讓輔助索引佔用更多的空間，換來的好處是InnoDB在移動行時無須更新輔助索引中的這個"指針"

• 適合用在排序的場合

• 適合於用取出一定範圍數據的時候

• 可以把相關數據保存在一起。例如實現電子郵箱時，可以根據用戶 ID 來聚集數據，這樣只需要從磁盤讀取少數的數據頁就能獲取某個用戶的全部郵件。如果沒有使用聚簇索引，則每封郵件都可能導致一次磁盤 I/O。



聚簇索引的劣勢

• 維護索引很昂貴，特別是插入新行或者主鍵被更新導至要分頁(page split)的時候。

• 插入速度嚴重依賴於插入順序

• 更新主鍵的代價很高，因為將會導致被更新的行移動

• 二級索引訪問需要兩次索引查找，第一次找到主鍵值，第二次根據主鍵值找到行數據

• 採用聚簇索引插入新值比採用非聚簇索引插入新值的速度要慢很多



為什麼主鍵通常建議使用自增id

• 聚簇索引的數據的物理存放順序與索引順序是一致的，即：只要索引是相鄰的，那麼對應的數據一定也是相鄰地存放在磁盤上的。如果主鍵不是自增id，那麼可以想 象，它會幹些什麼，不斷地調整數據的物理地址、分頁，當然也有其他一些措施來減少這些操作，但卻無法徹底避免。但，如果是自增的，那就簡單了，它只需要一 頁一頁地寫，索引結構相對緊湊，磁盤碎片少，效率也高。



合理使用索引

• 不盲目加索引

• 刪除不用的索引

• 使用更小的 type 創建索引 (int < bigint, timestamp < datetime)



ACID

• Atomicity

• Transactions are often composed of multiple statements. Atomicity guarantees that each transaction is treated as a single "unit", which either succeeds completely, or fails completely

• Consistency

• Consistency ensures that a transaction can only bring the database from one valid state to another

• Isolation

• Isolation ensures that concurrent execution of transactions leaves the database in the same state that would have been obtained if the transactions were executed sequentially.

• Durability

• Durability guarantees that once a transaction has been committed, it will remain committed even in the case of a system failure



隔离级别

• READ UNCOMMITTED（未提交读）

• READ COMMITTED（提交读）

• REPEATABLE READ(可重复读)

• SERIALIZABLE（可串行化）

Ref https://www.cnblogs.com/xuanzhi201111/p/4103696.html



9.2 Java related



計算機領域的任何問題都可以透過中間層（虛擬層）來解決



Process vs Thread (ref: http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html, https://www.zhihu.com/question/25532384)





9.5 系统性能优化案例

高併發的風險

• Network bandwidth

• Server loading spike, 

• Database down



 挑戰

• Instantly high concurrency

• 秒殺器

• 活動開始前，不斷刷新頁面



秒殺系統：服務器和網路準備





架構目標

• 圖片網路帶寬

• 網站併發



設計原則

• 靜態化

• 併發控制，防秒殺器

• 簡化流程

• 前端優化