架构师训练营第 11 周作业

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发布于: 2020 年 08 月 26 日

先给交作业这么晚来个理由：最近实在是太忙了。从上周开始忙着职级调整答辩（太费劲了，写个PPT写了10个小时），周末还做容灾演练，又在学习Flink，学投资，另外项目进度也落后了。所有的事都感觉很重要，加上时间安排的与实际完全不一致（答辩和写PPT花了太长的时间）。
项目进度落后了，必须靠加班来往回赶啦！！！
1. 导致系统不可用的原因有哪些？保障系统稳定高可用的方案有哪些？请分别列举并简述。1.1 导致系统不可用的原因有哪些？网络不可达（系统服务相关网络配置、物理线路断了等）
系统服务宕掉（内存溢出挂了、硬件资源坏了、还单点）
缓存使用不当，导致流量分配不均，缓存击穿，所有服务被逐个击破
资源未释放，导致请求都在等待获取资源，卡死了
有人删库跑路了
DDOS攻击导致带宽被占满，正常请求也无法正常接入
系统发布问题（发布步骤不对导致系统无法正常启动，配置文件用错无法连接相关资源等）
访问受限（例如：公司网络防火墙限制、国安限制国外网络服务等）
有时候服务是可用，可是提供的服务产生错误
下来看看老师总结的几点吧：
硬件故障
软件Bug
系统发布
并发压力
网络攻击
外部灾害
1.2 保障系统稳定高可用的方案有哪些？拒绝单点，首先保证服务存在多点，最好能够异地多活
合理使用缓存，有效降低核心系统资源压力
编码规范，不要开发一些已知的低级漏洞的代码，例如SQL注入
做好安全防护，及时修复漏洞，防止外部攻击
采用良好的设计，系统功能独立部署，降低所有服务均无法提供服务的情形
降级处理，压力特别大的时候采用释放非核心功能资源，保障核心功能稳定服务
采用限流措施，保证系统服务能力稳定
发布时可以采用逐步发布的方式，出现问题可将影响控制在可控范围之内
根据不同的服务能力采用合适的资源：带宽、CPU、内存、存储等
下来看看老师总结的几点吧：
系统架构和开发层面：
采用良好的设计原则和建模方法对系统服务进行解耦
隔离：业务与子系统、微服务与中台、虚拟机与容器、生产者与消费者等
采用异步方式，提升系统处理能力
冗余备份，失效转移
采用幂等、事务补偿、重试等方式保证业务的正确性与完整性
在服务出现故障时采用熔断机制可以保障正常系统的服务能力
通过限流，使系统服务在可承受的压力下提供稳定的服务
采用降级，保障核心服务能力
异地多活（难点在于保持数据的一致性）
系统运维层面：
发布运维有合理的流程
测试、部署自动化可以降低人工处理出错的风险
良好的代码版本管理可以保证运维发布版本的准确性
采用灰度发布，先小范围发布，使风险控制在可控范围之内
全面的系统监控，及时发现风险，提前做好风险应对预案
2. 请用你熟悉的编程语言写一个用户密码验证函数，Boolean checkPW（String 用户 ID，String 密码明文，String 密码密文）返回密码是否正确 boolean 值，密码加密算法使用你认为合适的加密算法。为了能够更好地解释登录验证地过程，在作业的代码实现中模拟了用户注册、用户登录的过程，为了简单起见，都用了静态方法来实现，整个代码包含以下几个方面：
1. 密码加密算法：此处我采用了SHA-1算法
2. 模拟用户注册
3. 模拟用户登录
2.1用户密码加密算法实现
    private static String toString(MessageDigest digest) {
        String sha1 = new BigInteger(1, digest.digest()).toString(16);
        int length = 40 - sha1.length();
        if (length > 0) {
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                sha1 = "0" + sha1;
            }
        }
        return sha1;
    }
    public static String encode(String str, String type) {
        if (str == null) {
            return null;
        }
        try {
            MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            if (type != null) {
                String header = type + " " + str.getBytes().length + "\0";
                messageDigest.update(header.getBytes());
            }
            messageDigest.update(str.getBytes());
            return toString(messageDigest);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
2.2 用户注册实现
    private static Map<String, String> userStore = new ConcurrentHashMap<>();
    /**
     * 模拟注册
     *
     * @param userId
     * @param password
     */
    public static void regist(String userId, String password) {
        userStore.put(userId, encode(password, userId));
    }
2.3 用户登录实现
    /**
     * 密码校验
     *
     * @param userId
     * @param plainPassword
     * @return
     */
    public static boolean checkPassword(String userId, String plainPassword, String secretPassword) {
        if (userId == null || plainPassword == null || secretPassword == null) {
            return false;
        }
        return secretPassword.equalsIgnoreCase(encode(plainPassword, userId));
    }
    /**
     * 模拟登录
     *
     * @param userId
     * @param password
     */
    public static boolean login(String userId, String password) {
        // 模拟从获取用户密码密文信息
        String secretPassword = userStore.get(userId);
        if (secretPassword == null) {
            System.out.println(String.format("日志：账号【%s】不存在！", userId));
            return false;
        }
        boolean loginResult = checkPassword(userId, password, secretPassword);
        if (loginResult) {
            System.out.println(String.format("日志：账号【%s】登录成功！", userId));
        } else {
            System.out.println(String.format("日志：账号【%s】密码不正确！", userId));
        }
        return loginResult;
    }
2.4 模拟用户注册与登录测试
﻿
    public static void main(String[] args) {
        // 注册
        String userId = "CrazyGeek";
        String password = "GeekIsNo1!";
        regist(userId, password);
﻿
        // 模拟登录
        String loginUserId = "CrazyGeek";
        String loginPassword = "GeekIsNo1！";
        boolean loginResult = login(loginUserId, loginPassword);
        if (loginResult) {
            System.out.println("跳转到个人页面！");
        } else {
            System.out.println("提示：账号或密码错误！");
        }
    }
2.4.1 模拟登录结果能发现登录失败的原因吗？
2.4.2 登录成功的打印结果
2.4.3 账号不存在的打印结果
﻿

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风

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懒是一种艺术 2018.03.26 加入

间歇性自律，持续性懒散，真的很懒！

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架构师训练营第 11 周作业

1. 导致系统不可用的原因有哪些？保障系统稳定高可用的方案有哪些？请分别列举并简述。

1.1 导致系统不可用的原因有哪些？

1.2 保障系统稳定高可用的方案有哪些？

2. 请用你熟悉的编程语言写一个用户密码验证函数，Boolean checkPW（String 用户 ID，String 密码明文，String 密码密文）返回密码是否正确 boolean 值，密码加密算法使用你认为合适的加密算法。

2.1用户密码加密算法实现

2.2 用户注册实现

2.3 用户登录实现

2.4 模拟用户注册与登录测试

2.4.1 模拟登录结果

2.4.2 登录成功的打印结果

2.4.3 账号不存在的打印结果

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