分布式思维概述

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软件-互联网的发展史

大型主机优点:

集中式的计算机系统,高的稳定性和安全性。

大型主机缺点:

  1. 非常贵,一般的小企业用不起。
  2. 比较复杂,培养人才的成本比较高。
  3. 单点一旦故障,整个系统停转,损失非常大。
  4. 个人PC电脑的性能越来越高,成本也越来越低。
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Web时代

c/s时代:

富客户端方案。卖软件可赚钱。qq、影音、游戏。早期流行。

Web 1. 0

特色

主要是单向信息的发布,即信息门户---> 广大浏览器客户端互联网内容是由少数编辑人员(或站长)定制的。 代表:三大门户,新浪/网易/搜狐。新浪以新闻+广告为主,网易拓展游戏为主,搜狐延伸门户矩阵。

一般的雏型如下图,用户通过浏览器输入网址进行域名解析,然后从CDN上获得静态资源,从后台服务器获得HTML文件,这些信息拼装组成显示的网页。 在这里插入图片描述

Web 2.0

特色

注重用户的交互。每个人都是内容的供稿者。 RSS订阅扮演一个很重要的作用。 代表:博客、播客、维基、P2P下载、社区、分享服务

集群跟分布式

横向复制的集群跟纵向切分的分布式环境。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

架构演进史

1. 早期雏形

特征:

应用程序主要做静态文件读取,返回内容给浏览器。 浏览器加载本地的若干资源 跟 浏览器解析从服务器获取到的资源是一样的! 在这里插入图片描述

2. 数据库开发(LAMP特长)

Linux + Apache + MySQL + PHP 特征:

应用程序主要主要读取数据表值,填充html模块。业务逻辑简单,写sql处理。 在这里插入图片描述

3. JavaWeb雏型

特征:

tomcat + servlet + jsp + mysql。一个war包打天下 项目结构:ssh/ssm三层结构。 在这里插入图片描述

4. JavaWeb的集群发展

特征:

在3的基础上进行多个war包的复制启动 。 硬件机器的横向复制,对整个项目结构无影响。

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5. JavaWeb分布式

特征:

将Service层单独分离出去,成为一个单独的项目jar。单独运行。 Web服务器通过rpc框架,对分离出去的service进行调用。分布式是按照组件拆分

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6. JavaWeb微服务

特征:

从业务角度,细分业务为微服务,每一个微服务是一个完整的服务(从http请求到返回)。在微服务内部,将需要对外提供的接口,包装成rpc接口,对外部开放。微服务按照 业务拆分

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后端问题

后端的不断演进就会导致出现服务治理需求的出现。

  1. 跨系统的RPC: RMI、webservice、Http请求,
  2. dubbo的引入, SpringCloud
  3. 服务器集群的负载路由,服务的注册跟发现 ZooKeeper
  4. 数据量超级大时引发的
  1. 分库/分表,需要修改业务sql语句,有侵入型,MyCat的引入。
  2. 分区,对sql语句是没有侵入性的,但是对库是没办法减轻压力的。
  3. 单库的MySQL承载容量一般在700W左右。
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前端发展史

1. 整页提交

特征:

浏览器请求皆为页面级请求,每次请求都是一次页面跳转/刷新。

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2. 页面+ ajax

特征:

浏览器请求主要为页面级请求,有局部刷新使用ajax刷新,页面体验更好。

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3. mvvm模式

MVVM是Model-View-ViewModel的简写。它本质上就是MVC 的改进版 特征:

  1. 首次请求返回页面html,后续请求皆为restful返回json
  2. 前端人员将js/css/img 资源开发完毕后 打包到apache或者nginx上,供浏览器访问 3 浏览器 访问静态资源服务器,获得HTML资源。
  3. HTML页面JS发起·ajax·请求后台服务器,得到业务数据 然后进行渲染整个页面。跨域问题可用nginx解决。
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架构思路及常见解决方案

1、缓存(list/redis/memached) 2、横向拓展(集群负载) 3、拆分高负载服务,独立为一模块 4、大表数据切片( mysql分库分区分表) 5、使用搜索中间件: solr/elasticsearch 6、全局性网站搜索跟mysql指定型搜索不一样,只能用上面的中间件搞定 like 搜索。 7、tomcat一般在500以下为好。 8、mysql单表一般700万以内。

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session跨域共享

cookie、session、token 形象说, 跨域问题:

方案1:负载使用 hash(ip) 方案2:使用redis共享session 方案3 : tomcat 插件实现共享 方案4 : spring session 实现共享

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常见解决方案

1. 缓冲方案

Redis 的引入。 一般缓存方案

1、先到缓存中查,有值直接返回 2、无值(缓存穿透击穿)则调用接口或者查库,并将值补入缓存区 3、缓存区数据与db中可能不一致,使用过期时间调节 4、若缓存区数据集中在某一短时刻失效,将导致大量的缓存击穿(雪崩

永不过期方案

1、不设置过期时间,数据永久有效,避免雪崩 2、需要额外机制来实现数据的同步更新(参照数据同步)

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2. 消息中间件

Kafka,RocketMQ,RabbitMQ,ActiveMQ

1、每个应用启动时,主动注册队列 2、后续收/发信息,只管收/发队列中数据 3、队列中数据的路由策略, 由mq管理者来配置,跟应用程序无关。类似传话筒

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3. 同步异步

同步调度:

1、调度期间,主调和被调线程被同时占用。 2、被调执行完成前,主调等待。 3、程序内部的调度,则为一单线程。

异步调度:

1、主调与被调只是一次消息发送,信息到达即返回。 2、被调执行完成后,回调一次主调方,发送结果回来。 3、程序内部的调度,则回调函数是由被调线程执行。

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4. 同步转异步

同步转异步:空间换时间,JDK Future Task模式 在这里插入图片描述

5. 数据切片

实现集群的动态扩容,Redis/es/fastdfs,将数据按片切分:

1、切成6个片,每个片存储总量1/6数据 2、则两个库每个库分担三个片 3、若三个库,则每个库只需要承担两个片 4、路由管理,只记录数据与片柱的关系

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