如何構(gòu)建高擴(kuò)展性網(wǎng)站？
要內(nèi)容
本書從多個方面圍繞高擴(kuò)展性提出了50條建議，一個高擴(kuò)展性的網(wǎng)站會隨著業(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：
化簡方程
1 不要過度的設(shè)計
過度的設(shè)計相當(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，在正常的使用中，卻沒有太大的作用。往往是設(shè)計者自己認(rèn)為很重要或者錦上添花的功能，實(shí)際用處不大。
2 設(shè)計時考慮到擴(kuò)展性
在設(shè)計時要遵循一下的設(shè)計原則：設(shè)計時考慮20倍的容量，實(shí)現(xiàn)時考慮3倍的容量，部署時考慮1.5的容量。一面項目擴(kuò)大時，臨時擴(kuò)展造成的困難。
3 把方案一簡再簡
應(yīng)該遵循帕累托法則，20%的設(shè)計做了80%的工作，所以80%的時間，都應(yīng)該放在這20%的設(shè)計上。
一個產(chǎn)品主要的功能其實(shí)都集中在幾個點(diǎn)上，把這幾個點(diǎn)設(shè)計好了，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潔易用。
4 減少DNS查詢
每個不同的域下的文件，加載時都需要查詢DNS。比如cnblogs.com與i.cnblogs.com就屬于不同的域。那么在查詢DNS的時候，就會查詢兩次。當(dāng)業(yè)務(wù)量很大時，就會造成一定的影響。
5 盡可能減少對象
由于對象在瀏覽器訪問時，需要加載。所以可以考慮減少請求文件的數(shù)量（數(shù)量與瀏覽器并發(fā)加載數(shù)有關(guān)），把一些對象盡量的合并。比如圖標(biāo)類的文件，可以合并成一個大的圖片。合理的文件數(shù)量，會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http請求，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、購買、查詢、云盤。等等
9 Z軸，拆分不同的相似的東西
比如按照用戶的級別，或者用戶的地理位置等等拆分。
橫向擴(kuò)展設(shè)計
10 設(shè)計橫向的擴(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，使用冷站繼續(xù)服務(wù)。
推薦使用多個實(shí)時站點(diǎn)，成本更低，動態(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
云計算的有點(diǎn)就是虛擬化，可以在業(yè)務(wù)峰值時，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)，在虛擬化的云計算中，可能會對業(yè)務(wù)隔離錯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
目前有許多的數(shù)據(jù)庫版本，比如傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Oracle、MySQl，還有比較新的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫NoSql，比如MongoDB，以及內(nèi)存數(shù)據(jù)庫FastDB，還有專門針對SSD固態(tài)硬盤的Aerospike等等。
但是到了選型的時候，還是要一句個人的業(yè)務(wù)需求來定。看你的數(shù)據(jù)庫要求的是速度，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)涉及到個人信息時采用。合理的設(shè)計防火墻，也會對網(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，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
重定向會消耗一定的延遲，計算資源。應(yīng)該盡量避免
19 放松時序約束
大多數(shù)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫講究ACID屬性，擴(kuò)展時就造成一定的困擾。因此某些業(yè)務(wù)適當(dāng)?shù)姆潘蓵r序約束，可以提高網(wǎng)站的性能。
比如某站在預(yù)定酒店時，用戶預(yù)定后，會等待酒店的審核。比如某寶，在提款時，進(jìn)行范圍時間的確認(rèn)。這種就是擴(kuò)大了時序約束，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，轉(zhuǎn)到CDN的服務(wù)器，CDN執(zhí)行DNS查詢，把用戶請求分?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
針對不同的對象類型，使用過期頭，減少對象請求。常見的HTTP對應(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 利用頁面緩存
緩存響應(yīng)之前的冬天請求，降低web服務(wù)器的負(fù)載。
24 利用應(yīng)用緩存
比如針對某些特殊的用戶，緩存其請求數(shù)據(jù)。
25 利用對象緩存
適用于反復(fù)查詢使用的數(shù)據(jù)對象。比如一個購物網(wǎng)站，緩存器熱銷產(chǎn)品數(shù)據(jù)。
26 把對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)。
從錯誤中吸取教訓(xùn)
27 積極的學(xué)習(xí)
一個公司有學(xué)習(xí)的氛圍，才會衍生出更好的產(chǎn)品。學(xué)習(xí)的內(nèi)容一方面包括客戶的業(yè)務(wù)知識，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
雇傭測試或者質(zhì)量保證人員，最大的目的是為了檢測產(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，因為開發(fā)人員不需要時刻關(guān)注代碼的正確性，可以交給QA來測試。
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)計是失敗的設(shè)計
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)庫原則
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的ACID屬性：
原子性：一個事務(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，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)對數(shù)據(jù)庫唯一的操作，
持久性：事務(wù)完成，操作不能更改。
31 注意代價高的關(guān)系
應(yīng)該在設(shè)計階段完善的設(shè)計表的結(jié)構(gòu)，等開發(fā)開始時，在增加某些列，可能會花費(fèi)很高的代價。
32 使用正確的數(shù)據(jù)庫鎖
數(shù)據(jù)庫有很多鎖的概念，比如隱式鎖、顯式鎖、行鎖、頁鎖、范圍鎖、表鎖、數(shù)據(jù)庫鎖等等。
不合理的使用鎖，會影響網(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，因為在其提交事務(wù)完成前，是不能作其他操作的。
34 不要使用select for update
因為FOR UPDATE從句會導(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，就會導(dǎo)致出錯；另外就是會查詢出不必要的數(shù)據(jù)。
或者inset into xxx values(xxxx);
這是當(dāng)列信息不匹配時，也會出錯。
容錯設(shè)計與故障控制
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)計成單點(diǎn)模式，當(dāng)整個系統(tǒng)只是用該模塊時，當(dāng)出現(xiàn)單點(diǎn)故障，整個系統(tǒng)也就崩潰了。
38 避免系統(tǒng)串聯(lián)
比如一個系統(tǒng)有很多的組件組成，每個組件99.9%的安全性，當(dāng)串聯(lián)3個組件時，整個系統(tǒng)的可用性就變成了99.7%。
39 確保能夠啟用/禁用功能
對于某些共享庫，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)會限制擴(kuò)展性，增大成本
41 盡可能在瀏覽器端維護(hù)會話
一方面降低服務(wù)器壓力，另一方面任何的請求可以發(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。因為單純的復(fù)制或者克隆，反而會增加各個消息訂閱者的監(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
衡量價值與消息的成本。
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。但是卻不是長久之計，因為解決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（這個詞真是高大上！）。
47 清除、歸檔和成本合理的存儲
有一些不必要的數(shù)據(jù)，就應(yīng)該定期的刪除。一些略有價值的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期的歸檔直接刪除。一些很有價值的數(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，受到系統(tǒng)架構(gòu)的限制。
49 設(shè)計能夠監(jiān)控的應(yīng)用
應(yīng)該設(shè)計全局的監(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？“
”會發(fā)生問題嗎？“
”能自動修復(fù)嗎？“
50 要能勝任
應(yīng)該在每個設(shè)計中涉及到最優(yōu)秀的架構(gòu)，不能完全依賴第三方的解決方案。
一個簡單優(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》
如果本文對你有幫助，別忘記給我個3連 ，點(diǎn)贊，轉(zhuǎn)發(fā)，評論，
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- angular.js中，指令是最基礎(chǔ)的也是最重要的工具之一。angular.js指令指的是以ng為前綴的HTML屬性。在之前的ng-app、ng-model等，都屬于指令。 angular.js中的基本指令包括如下內(nèi)容： · 1.ng-app/ng-model ng-app指令用于聲明angular,js的作用范圍，ng-model用于聲明模型。這些在之前都已經(jīng)進(jìn)行過詳細(xì)介紹。 2.ng-...
- java編碼 當(dāng)你的字節(jié)序列是某種編碼時，這個時候想把字節(jié)序列變成 字符串，也需要用這種編碼方式，否則會出現(xiàn)亂碼 文本文件就是字節(jié)序列 可以是任意編碼的序列，如果在中文機(jī)器上直接創(chuàng)建文本文件，那么該文本文件 只認(rèn)識ANSI編碼 案例： public class Bianma { public static void main(Strin...
- 調(diào)試JDK源碼-一步一步看HashMap怎么Hash和擴(kuò)容調(diào)試JDK源碼-ConcurrentHashMap實(shí)現(xiàn)原理調(diào)試JDK源碼-HashSet實(shí)現(xiàn)原理調(diào)試JDK源碼-調(diào)試JDK源碼-Hashtable實(shí)現(xiàn)原理以及線程安全的原因 ConcurrentHashMap線程安全的總結(jié)是我從源碼分析出來的：ConcurrentHashMap所謂線程安全是哈希沖突的時候新增的節(jié)點(diǎn)是線程安全的，而 Conc...
- 對于后臺系統(tǒng)的搜索進(jìn)行UI自動化，主要是比對頁面查詢結(jié)果是否與預(yù)期一致（即數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果） search.py# -*- coding:utf8 -*- import HTMLTestRunner import time import unittest import public from selenium import webdriver class Search(unittest.TestCa...
- ajax 的全稱是Asynchronous(異步的意思) JavaScript and XML，是一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù) ajax技術(shù)的流行得益于google的大力推廣，正是由于google產(chǎn)品對ajax技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得ajax流行起來了。 Ajax其核心有JavaScript、XMLHTTPRequest、DOM對象組成，通過XmlHttpRequest對象來向服務(wù)器發(fā)異步請求，從服務(wù)器獲得數(shù)據(jù)，然后用JavaScript來操作DOM而更新頁面。這其中最關(guān)鍵的一步就是從服務(wù)器獲得請...
- 一、SpringMVChttp://blog.csdn.net/evankaka/article/details/45501811Spring Web MVC是一種基于Java的實(shí)現(xiàn)了Web MVC設(shè)計模式的請求驅(qū)動類型的輕量級Web框架，即使用了MVC架構(gòu)模式的思想，將web層進(jìn)行職責(zé)解耦，基于請求驅(qū)動指的就是使用請求-響應(yīng)模型，框架的目的就是幫助我們簡化開發(fā)，Spring Web MVC也是要簡...
- 概念： 優(yōu)化策略：字段選擇性 選擇性較低索引 可能帶來的性能問題索引選擇性=索引列唯一值/表記錄數(shù)；選擇性越高索引檢索價值越高，消耗系統(tǒng)資源越少；選擇性越低索引檢索價值越低，消耗系統(tǒng)資源越多；查詢條件含有多個字段時，不要在選擇性很低字段上創(chuàng)建索引可通過創(chuàng)建組合索引來增強(qiáng)低字段選擇性和避免選擇性很低字段創(chuàng)建索引帶來副作用；盡量減少possible_keys，正確索引會提高sql查詢速度，過多索引...
- 一. 什么是Spark？ Spark是UC Berkeley AMP lab所開源的類Hadoop MapReduce的通用的并行計算框架，Spark基于map reduce算法實(shí)現(xiàn)的分布式計算，擁有Hadoop MapReduce所具有的優(yōu)點(diǎn)；但不同于MapReduce的是Job中間輸出和結(jié)果可以保存在內(nèi)存中，從而不再需要讀寫HDFS，因此Spark能更好地適用于數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等需...
- 相比之前的增改查，刪除就顯得簡單的多了。 這里的request的type為delete,刪除成功的status為204,404則是要刪除的記錄不存在 var id='BAD90A95-7FEA-E511-9414-ADA183AB6249'; $.ajax({ async: false, type: "DELETE ", co...
- 關(guān)于JPush極光推送是國內(nèi)的服務(wù)廠商提供的一站式push服務(wù)（同時支持iOS、android），后面也加入了即時通訊的能力供app使用。致力于打造簡單、可靠、價格有競爭力的服務(wù)(簡單功能全免費(fèi)，高級版才收費(fèi))，讓應(yīng)用開發(fā)商可以聚焦業(yè)務(wù)開發(fā)，push相關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)全部通過極光推送來解決，僅需調(diào)用極光推送的api即可。正因為如此，開發(fā)者小伙伴們對其的評價相當(dāng)不錯。筆者的app新增了從服務(wù)器往移動客戶端...
- Mapreduce初析 Mapreduce是一個計算框架，既然是做計算的框架，那么表現(xiàn)形式就是有個輸入（input），mapreduce操作這個輸入（input），通過本身定義好的計算模型，得到一個輸出（output），這個輸出就是我們所需要的結(jié)果。 重點(diǎn)就是這個計算模型的運(yùn)行規(guī)則。在運(yùn)行一個mapreduce計算任務(wù)時候，任務(wù)過程被分為兩個階段：map階段...
- Jquery對象常用的方法:$(”p”).addClass(css中定義的樣式類型); 給某個元素添加樣式 $(”img”).attr({src:”test.jpg”,alt:”test Image”}); 給某個元素添加屬性/值，參數(shù)是map $(”img”).attr(”src”,”test.jpg”); 給某個元素添加屬性/值 $(”img”).attr(”title”, function(...
>同理，橫向行統(tǒng)計時輸入=SUM(FILTER(DROP($B$2:$O$9,-1,-2),COLUMN(DROP($B$2:$O$9,-1,-2))=COLUMN()))后橫拉，公式COLUMN(DROP($B$2:$O$9,-1,-2))=COLUMN())的作用就是條件，為當(dāng)前列的數(shù)據(jù)即B2:B8，F(xiàn)ILTER 函數(shù)是提取滿足條件的數(shù)據(jù)，SUM函數(shù)是對數(shù)據(jù)求和。
