4.0 架构设计-面试-笔记

数据库服务器搭建主从集群，一主一从、一主多从都可以。

数据库主机负责读写操作，从机只负责读操作。

数据库主机通过复制将数据同步到从机，每台数据库服务器都存储了所有的业务数据。

业务服务器将写操作发给数据库主机，将读操作发给数据库从机。

1. 写操作后的读操作指定发给数据库主服务器

2. 读从机失败后再读一次主机

3. 关键业务读写操作全部指向主机，非关键业务采用读写分离

1. 程序代码封装

2. 中间件封装

1.join 操作问题

2. 事务问题

3. 成本问题

垂直分表

水平分表

慢sql优化

根据业务特点，对表设计进行优化

多用短查询

优点

缺点/复杂度

缓存穿透是指缓存没有发挥作用，业务系统虽然去缓存查询数据，但缓存中没有数据，业务系统需要再次去存储系统查询数据。

1. 存储数据不存在

2. 缓存数据生成耗费大量时间或者资源

缓存雪崩是指当缓存失效（过期）后引起系统性能急剧下降的情况。

解决方案1. 更新锁

解决方案2. 后台更新

进程

线程

总结

垂直拆分

水平拆分

1. 独裁式

2. 协商式

3. 民主式

核心思想：网站高可用的主要技术手段是服务与数据的冗余备份与失效转移。同一服务组件部署在多台服务器上；数据存储在多台服务器上互相备份。通过上述技术手段，当任何一台服务器宕机或出现各种不可预期的问题时，就将相应的服务切换到其他可用的服务器上，不影响系统的整体可用性，也不会导致数据丢失。

从架构角度看可用性：当前网站系统多采用经典的分层模型，从上到下为：应用层、服务层与数据层。应用层主要实现业务逻辑处理；服务层提供可复用的服务；数据层负责数据读写；在部署架构上常采用应用和数据分离部署，应用会部署到不同服务器上，这些服务器被称为应用层的服务器；这些可复用的服务也会各自部署在不同服务器上，称为服务层的服务器；而各类数据库系统、文件柜等数据则部署在数据层的服务器。

(1)应用服务器。可通过负载均衡设备将多个应用服务器构建为集群对外提供服务（前提是这些服务需要设计为无状态，即应用服务器不保存业务的上下文信息，而仅根据每次请求提交的数据进行业务逻辑的操作响应），当均衡设备通过心跳检测手段检测到应用服务器不可用时，则将其从集群中移除，并将请求切换到其他可用的应用服务上。

(2)服务层服务器。这些服务器被应用层通过分布式服务框架（如Dubbo）访问，分布式服务框架可在应用层客户端程序中实现软件负载均衡，并通过服务注册中心提供服务的服务器进行心跳检测，当发现有服务器不可用时，立即通知客户端程序修改服务列表，同时移除响应的服务器。

(3)数据服务器。数据同步复制，数据库主从同步

一应对变化的常见方案是将“变化”封装在一个“变化层”，将不变的部分封装在一个独立的“稳定层”。

二常见的应对变化的方案是提炼出一个“抽象层”和一个“实现层”。

（1）从业务维度。对业务深入理解，对可预计的业务变化进行预测。

（2）从技术维度。利用扩展性好的技术，实现对变化的封装。

（1）使用分布式服务(框架)构建可复用的业务平台。

（2）使用分布式消息队列降低业务模块间的耦合性。

“高性能”主要从软件系统未来的TPS、响应时间、服务器资源利用率等客观指标，也可以从用户的主观感受方面去考虑。

“可用性”主要从服务不中断等质量属性，符合行业政策、国家法规等方面去考虑。

“扩展性”则主要从功能需求的未来变更幅度等方面去考虑。

（1）备选方案不要过于详细。备选阶段解决的是技术选型问题，而不是技术细节。

（2）备选方案的数量以 3~5个为最佳。

（3）备选方案的技术差异要明显。

（4）备选方案不要只局限于已经熟悉的技术。