本篇通過閱讀《高擴(kuò)展性網(wǎng)站的50條原則》，總結(jié)出以下內(nèi)容。

一方面博主沒有實(shí)際的架構(gòu)經(jīng)驗(yàn)，另一方面知識(shí)面也不夠?qū)掗?#xff0c;所以只能系統(tǒng)的總結(jié)書中的要點(diǎn)，并根據(jù)自己的理解做些歸納。

主要內(nèi)容

　　本書從多個(gè)方面圍繞高擴(kuò)展性提出了50條建議，一個(gè)高擴(kuò)展性的網(wǎng)站會(huì)隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展、用戶的增加，自由的擴(kuò)展架構(gòu)，從而輕松的應(yīng)付網(wǎng)站的快速發(fā)展。下面看看本書的具體內(nèi)容：

化簡(jiǎn)方程

　　1 不要過度的設(shè)計(jì)

　　過度的設(shè)計(jì)相當(dāng)于給系統(tǒng)增加了復(fù)雜度與維護(hù)的成本。而這些過度的設(shè)計(jì)，在正常的使用中，卻沒有太大的作用。往往是設(shè)計(jì)者自己認(rèn)為很重要或者錦上添花的功能，實(shí)際用處不大。

　　2 設(shè)計(jì)時(shí)考慮到擴(kuò)展性

　　在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循一下的設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)時(shí)考慮20倍的容量，實(shí)現(xiàn)時(shí)考慮3倍的容量，部署時(shí)考慮1.5的容量。一面項(xiàng)目擴(kuò)大時(shí)，臨時(shí)擴(kuò)展造成的困難。

　　3 把方案一簡(jiǎn)再簡(jiǎn)

　　應(yīng)該遵循帕累托法則，20%的設(shè)計(jì)做了80%的工作，所以80%的時(shí)間，都應(yīng)該放在這20%的設(shè)計(jì)上。

　　一個(gè)產(chǎn)品主要的功能其實(shí)都集中在幾個(gè)點(diǎn)上，把這幾個(gè)點(diǎn)設(shè)計(jì)好了，其他的都是些附加的功能而已。所以這核心的業(yè)務(wù)一定要保證足夠的簡(jiǎn)潔易用。

　　4 減少DNS查詢

　　每個(gè)不同的域下的文件，加載時(shí)都需要查詢DNS。比如cnblogs.com與i.cnblogs.com就屬于不同的域。那么在查詢DNS的時(shí)候，就會(huì)查詢兩次。當(dāng)業(yè)務(wù)量很大時(shí)，就會(huì)造成一定的影響。

　　5 盡可能減少對(duì)象

　　由于對(duì)象在瀏覽器訪問時(shí)，需要加載。所以可以考慮減少請(qǐng)求文件的數(shù)量（數(shù)量與瀏覽器并發(fā)加載數(shù)有關(guān)），把一些對(duì)象盡量的合并。比如圖標(biāo)類的文件，可以合并成一個(gè)大的圖片。合理的文件數(shù)量，會(huì)加速瀏覽器的訪問加載。

　　6 使用同一品牌的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

　　由于一個(gè)http請(qǐng)求，可能通過很多物理設(shè)備。比如負(fù)載均衡器，交換機(jī)，路由器。所以盡量使用同一品牌的設(shè)備，會(huì)避免一些意外的情況。

分布工作

　　7 X軸，橫向復(fù)制

　　這種事最簡(jiǎn)單的服務(wù)擴(kuò)充，通過克隆或者復(fù)制實(shí)現(xiàn)，比如你的應(yīng)用放在多個(gè)服務(wù)器上進(jìn)行服務(wù)。常見的比如集群，負(fù)載均衡等等，數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫分離。

　　8 Y軸，拆分不同的東西

　　大型系統(tǒng)中，拆分不同的功能，比如注冊(cè)、購(gòu)買、查詢、云盤。等等

　　9 Z軸，拆分不同的相似的東西

　　比如按照用戶的級(jí)別，或者用戶的地理位置等等拆分。

橫向擴(kuò)展設(shè)計(jì)

　　10 設(shè)計(jì)橫向的擴(kuò)展方案

　　擴(kuò)展包括橫向、縱向。橫向就是通過復(fù)制克隆應(yīng)用，利用小型機(jī)集群擴(kuò)展。縱向就是提高服務(wù)器的硬件以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。

　　通過很多的案例都可以發(fā)現(xiàn)，單純的升級(jí)硬件實(shí)現(xiàn)的縱向擴(kuò)展，僅僅能解決一點(diǎn)點(diǎn)現(xiàn)實(shí)壓力。而通過橫向的集群擴(kuò)展，卻能夠自由的實(shí)現(xiàn)伸縮。

　　11 采用經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)

　　與上面的原則類似，采用高價(jià)格的服務(wù)器，并不能保證日后的良好性能。應(yīng)該使用普通的小型機(jī)集群擴(kuò)展。

　　12 橫向擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心

　　數(shù)據(jù)中心有很多的設(shè)計(jì)方案，比如

　　熱冷站配置：使用熱站提供服務(wù)，當(dāng)熱站崩潰時(shí)，使用冷站繼續(xù)服務(wù)。

　　推薦使用多個(gè)實(shí)時(shí)站點(diǎn)，成本更低，動(dòng)態(tài)調(diào)用。缺點(diǎn)是增加了運(yùn)維的難度。

　　13 利用云技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)

　　云計(jì)算的有點(diǎn)就是虛擬化，可以在業(yè)務(wù)峰值時(shí)，彈性的擴(kuò)充設(shè)備。并且在日常處理用，歸還該擴(kuò)展。

　　缺點(diǎn)是提高了應(yīng)用于虛擬環(huán)境的耦合。后面提到利用物理設(shè)備，隔離業(yè)務(wù)，在虛擬化的云計(jì)算中，可能會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)隔離錯(cuò)誤排查造成一定的干擾。

使用正確的工具

　　14 合理使用數(shù)據(jù)庫(kù)

　　目前有許多的數(shù)據(jù)庫(kù)版本，比如傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle、MySQl，還有比較新的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)NoSql，比如MongoDB，以及內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)FastDB，還有專門針對(duì)SSD固態(tài)硬盤的Aerospike等等。

　　但是到了選型的時(shí)候，還是要一句個(gè)人的業(yè)務(wù)需求來定。看你的數(shù)據(jù)庫(kù)要求的是速度，還是安全性等等。

　　15 防火墻，到處都是防火墻

　　防火墻可以對(duì)一些無效的訪問進(jìn)行攔截過濾。通常把一些CSS，靜態(tài)文件，圖片，JS等不采用防火墻，而關(guān)鍵的業(yè)務(wù)涉及到個(gè)人信息時(shí)采用。合理的設(shè)計(jì)防火墻，也會(huì)對(duì)網(wǎng)站的性能產(chǎn)生一定的影響。

　　16 積極的利用日志文件

　　利用各種日志以及工具，實(shí)時(shí)的監(jiān)控業(yè)務(wù)。不僅僅是監(jiān)控服務(wù)器的內(nèi)存CPU，還應(yīng)該監(jiān)控業(yè)務(wù)上的數(shù)據(jù)。比如splunk（提供日志的搜集，存儲(chǔ)，搜索，圖形化展示）。

不要做重復(fù)的工作

　　17 不要立即檢查剛做過的工作

　　比如剛剛寫如了數(shù)據(jù)，不要立即讀取。雖然有些客戶需要保證數(shù)據(jù)的完整，不能丟失。但是可以通過日志等記錄，寫完查這種做法，還是不推薦。

　　18 停止重定向

　　重定向會(huì)消耗一定的延遲，計(jì)算資源。應(yīng)該盡量避免

　　19 放松時(shí)序約束

　　大多數(shù)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)講究ACID屬性，擴(kuò)展時(shí)就造成一定的困擾。因此某些業(yè)務(wù)適當(dāng)?shù)姆潘蓵r(shí)序約束，可以提高網(wǎng)站的性能。

　　比如某站在預(yù)定酒店時(shí)，用戶預(yù)定后，會(huì)等待酒店的審核。比如某寶，在提款時(shí)，進(jìn)行范圍時(shí)間的確認(rèn)。這種就是擴(kuò)大了時(shí)序約束，進(jìn)而提高網(wǎng)站性能以及事務(wù)安全。

積極利用緩存

　　20 利用CDN

　　可以利用CDN保存客戶的數(shù)據(jù)和內(nèi)容。大概的過程是，用戶在進(jìn)行網(wǎng)站訪問時(shí)，轉(zhuǎn)到CDN的服務(wù)器，CDN執(zhí)行DNS查詢，把用戶請(qǐng)求分?jǐn)偟讲煌姆?wù)器。有很多的CDN服務(wù)商提供這種服務(wù)。

　　21 使用過期頭

　　針對(duì)不同的對(duì)象類型，使用過期頭，減少對(duì)象請(qǐng)求。常見的HTTP對(duì)應(yīng)屬性為:public no-cahe max-age等等

　　22 緩存Ajax調(diào)用

　　正確修改Http頭Last-Modified Cache-Control Expires等屬性。

　　23 利用頁(yè)面緩存

　　緩存響應(yīng)之前的冬天請(qǐng)求，降低web服務(wù)器的負(fù)載。

　　24 利用應(yīng)用緩存

　　比如針對(duì)某些特殊的用戶，緩存其請(qǐng)求數(shù)據(jù)。

　　25 利用對(duì)象緩存

　　適用于反復(fù)查詢使用的數(shù)據(jù)對(duì)象。比如一個(gè)購(gòu)物網(wǎng)站，緩存器熱銷產(chǎn)品數(shù)據(jù)。

　　26 把對(duì)象緩存放在自己的層上

　　使用單獨(dú)的緩層，易于擴(kuò)展和維護(hù)。

從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)

　　27 積極的學(xué)習(xí)

　　一個(gè)公司有學(xué)習(xí)的氛圍，才會(huì)衍生出更好的產(chǎn)品。學(xué)習(xí)的內(nèi)容一方面包括客戶的業(yè)務(wù)知識(shí)，一方面來自技術(shù)和運(yùn)維領(lǐng)域。

　　28 不要依靠QA發(fā)現(xiàn)失誤

　　雇傭測(cè)試或者質(zhì)量保證人員，最大的目的是為了檢測(cè)產(chǎn)品的正確性。它能減少成本，提高開發(fā)人員的開發(fā)速度，因?yàn)殚_發(fā)人員不需要時(shí)刻關(guān)注代碼的正確性，可以交給QA來測(cè)試。

　　但是QA只負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)問題，如何避免為題還是得依靠開發(fā)人員。

　　29 沒有回退的設(shè)計(jì)是失敗的設(shè)計(jì)

　　這里的回退，指的是產(chǎn)品發(fā)布的回退。如果碰上某些版本的BUG，可能需要交付之前可運(yùn)行的版本，此時(shí)沒有回退，就無法交付產(chǎn)品了。

　　這里推薦學(xué)習(xí)持續(xù)集成的相關(guān)內(nèi)容。

　　30 討論失敗并從中吸取教訓(xùn)

　　不應(yīng)該在同一個(gè)問題上失敗兩次，每次失敗多進(jìn)行總結(jié)是不可缺少的。

數(shù)據(jù)庫(kù)原則

　　關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的ACID屬性：

　　原子性：一個(gè)事務(wù)要么全執(zhí)行，要么都不執(zhí)行，

　　一致性：事務(wù)開始和結(jié)束時(shí)，所有數(shù)據(jù)狀態(tài)要一致，

　　隔離性：事務(wù)的表現(xiàn)，是事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)唯一的操作，

　　持久性：事務(wù)完成，操作不能更改。

　　31 注意代價(jià)高的關(guān)系

　　應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段完善的設(shè)計(jì)表的結(jié)構(gòu)，等開發(fā)開始時(shí)，在增加某些列，可能會(huì)花費(fèi)很高的代價(jià)。

　　32 使用正確的數(shù)據(jù)庫(kù)鎖

　　數(shù)據(jù)庫(kù)有很多鎖的概念，比如隱式鎖、顯式鎖、行鎖、頁(yè)鎖、范圍鎖、表鎖、數(shù)據(jù)庫(kù)鎖等等。

　　不合理的使用鎖，會(huì)影響網(wǎng)站的吞吐量。

　　33 不要使用多階段提交

　　比如兩階段提交：先表決，在提交。這回降低擴(kuò)展性，因?yàn)樵谄涮峤皇聞?wù)完成前，是不能作其他操作的。

　　34 不要使用select for update

　　因?yàn)镕OR UPDATE從句會(huì)導(dǎo)致鎖定行，降低事務(wù)處理的速度。

　　35 不要選擇所有的數(shù)據(jù)

　　比如select * from xxx;

　　這種做法第一是不開與數(shù)據(jù)的擴(kuò)展，比如本來有四列數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)處理代碼直接寫死。當(dāng)增加了一列數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致出錯(cuò)；另外就是會(huì)查詢出不必要的數(shù)據(jù)。

　　或者inset into xxx values(xxxx);

　　這是當(dāng)列信息不匹配時(shí)，也會(huì)出錯(cuò)。

容錯(cuò)設(shè)計(jì)與故障控制

　　36 采用隔離故障的”泳道“

　　服務(wù)與數(shù)據(jù)的劃分有很多種，比如容器，集群，池，分片，泳道。泳道意味著每個(gè)業(yè)務(wù)有自己的領(lǐng)域，不能跨泳道調(diào)用。

　　37 不要信任單點(diǎn)故障

　　有很多系統(tǒng)設(shè)計(jì)成單點(diǎn)模式，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)只是用該模塊時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)單點(diǎn)故障，整個(gè)系統(tǒng)也就崩潰了。

　　38 避免系統(tǒng)串聯(lián)

　　比如一個(gè)系統(tǒng)有很多的組件組成，每個(gè)組件99.9%的安全性，當(dāng)串聯(lián)3個(gè)組件時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的可用性就變成了99.7%。

　　39 確保能夠啟用/禁用功能

　　對(duì)于某些共享庫(kù)，第三方服務(wù)，應(yīng)該提供開啟或者關(guān)閉的功能。

避免或分發(fā)狀態(tài)

　　40 努力實(shí)現(xiàn)無狀態(tài)

　　實(shí)現(xiàn)狀態(tài)會(huì)限制擴(kuò)展性，增大成本

　　41 盡可能在瀏覽器端維護(hù)會(huì)話

　　一方面降低服務(wù)器壓力，另一方面任何的請(qǐng)求可以發(fā)送給任何的服務(wù)器。

　　42 利用分布式緩存存放狀態(tài)

　　使用獨(dú)立的緩存層，利于擴(kuò)展。有很多分布式的緩存方案，比如memcached。

異步通信和消息總線

　　43 盡可能使用異步通信

　　異步通信，可以確保每個(gè)服務(wù)和層之間的獨(dú)立性，這樣易于早呢更加系統(tǒng)的擴(kuò)展性和減小耦合度。

　　44 確保消息總線能夠擴(kuò)展

　　盡量采用Y軸或者Z軸擴(kuò)展，即按業(yè)務(wù)需求和功能擴(kuò)展。因?yàn)閱渭兊膹?fù)制或者克隆，反而會(huì)增加各個(gè)消息訂閱者的監(jiān)聽數(shù)目。按照業(yè)務(wù)隔離，可以分離業(yè)務(wù)壓力。

　　45 避免讓消息總線過度擁擠

　　衡量?jī)r(jià)值與消息的成本。

其他原則

　　46 慎用第三方解決方案擴(kuò)展

　　企業(yè)如果出現(xiàn)問題，那么尋找第三方能夠解決燃眉之急。但是卻不是長(zhǎng)久之計(jì)，因?yàn)榻鉀Q方案的提供商有很多客戶，你的危機(jī)并不是他們的危機(jī)，所以不可能在關(guān)鍵時(shí)刻，盡職盡責(zé)。因此企業(yè)還是應(yīng)該有一定的掌控力（這個(gè)詞真是高大上！）。

　　47 清除、歸檔和成本合理的存儲(chǔ)

　　有一些不必要的數(shù)據(jù)，就應(yīng)該定期的刪除。一些略有價(jià)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期的歸檔直接刪除。一些很有價(jià)值的數(shù)據(jù)，應(yīng)該進(jìn)行備份以及快速訪問。

　　48 刪除事務(wù)處理中的商業(yè)智能

　　應(yīng)該把產(chǎn)品系統(tǒng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)分離，提高產(chǎn)品的擴(kuò)展性。

　　避免業(yè)務(wù)擴(kuò)展時(shí)，受到系統(tǒng)架構(gòu)的限制。

　　49 設(shè)計(jì)能夠監(jiān)控的應(yīng)用

　　應(yīng)該設(shè)計(jì)全局的監(jiān)控策略，保證回答

　　”發(fā)生了 問題了嗎？“

　　”哪里發(fā)生了問題？“

　　”發(fā)生了什么問題？“

　　”會(huì)發(fā)生問題嗎？“

　　”能自動(dòng)修復(fù)嗎？“

　　50 要能勝任

　　應(yīng)該在每個(gè)設(shè)計(jì)中涉及到最優(yōu)秀的架構(gòu)，不能完全依賴第三方的解決方案。

　　一個(gè)簡(jiǎn)單優(yōu)秀的架構(gòu)，都是小而精的，如果單純的依靠開源解決架構(gòu)，雖然解決了問題，卻會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用的臃腫。

參考

　　【1】《高擴(kuò)展性網(wǎng)站的50條原則》

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/xing901022/p/4425124.html

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何构建高扩展性网站？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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