【青训营笔记】- 「微服务框架 - 不变的基建」

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这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第10天。

前言

详细讲解系统设计的方法论和秒杀系统实践,帮助学习者快速入门系统设计。并做了一个总结,梳理核心思想和重点。

一、系统设计方法论

系统设计的那些问题?

  • 为什么要做系统设计
    • 个人:For面试、个人能力提升、拓展技术视野
    • 工作:业务驱动、系统重构、突破和创新
    • 如何评估:可用性、扩展性、安全性、易用性、可维护性、性能、耦合性、伸缩性
  • 系统设计的定义是什么
    • 系统是什么?多个关联的个体按照某种特点的规则运作组成工作的整体去完成单个个体无法完成的事情
    • 设计?设想和计划、目的、过程安排
    • 系统设计?定义 :为了达成某种目的,通过个体组成整体的过程
  • 怎么做系统设计,如何落地一个系统
    • 场景-》 存储-》 服务-》 拓展
    • 场景分析 ( Scenario ):什么系统,需要哪些功能,多大的并发量
    • 存储设计( Storage ):数据如何组织,Sql存储,NoSql存储
    • 服务设计 ( Service ):业务功能实现和逻辑整合
    • 可扩展性( Scale ):解决设计缺陷,提高鲁棒性、扩展性
  • 系统功能实现之后,如何分析瓶颈并优化
    • 火焰图分析:对单个服务的分析
    • 链路追踪:根据链路发现耗时服务
    • 性能测试:
  • 如何验证系统的可用性和稳定性
    • 链路梳理:核心链路、流量漏斗、强弱依赖
    • 可观测性:链路追踪、核心监控、业务报警
    • 全链路测试:压力测试、负载测试、容量测试
    • 稳定性控制:系统限流、业务兜底、熔断降级
    • 容灾演练:、混沌工程、应急手册、容灾预案

二、电商秒杀业务介绍

电商介绍

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  • 货:供给侧 :商品,商家,供应链
  • 人:消费者侧 :消费者,用户,流量来源
  • 场:交易环境线下商场,线上电商

商品:具有交易价值和属性的信息载体

SPU :Standard Product Unit SKU : Stock Keeping Unit

秒杀业务的特点

  • 瞬时流量高
  • 读多写少
  • 实时性要求高

秒杀的挑战

  • 高性能:秒杀性能要求高
  • 资源成本
  • 扩展性:方便拓展
  • 防止超卖:假如商品价值高的话超卖影响大
  • 反欺诈:反黄牛,反越权
  • 鲁棒性:系统的可用性
  • 流量管控:对无关的流量拦截

三、课程实践

如何设计秒杀系统?

场景分析 ( Scenario )

  • 功能
    • 秒杀活动发布
    • 秒杀商品详情
    • 秒杀下单
  • 并发
    • 万人参与秒杀
    • QPS 1w+
    • TPS 1k+

存储设计( Storage )

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服务设计 ( Service )

  • 子服务
    • 用户服务
    • 风控服务
    • 活动服务
    • 订单服务
  • 基础组件
    • ID生成器
    • 缓存组件
    • MQ组件
    • 限流组件

可扩展性( Scale )

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系统架构层

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秒杀流程图

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压测

  • jmeter压测:线程数,线程发送次数

四、课程总结

本次课程是对高并发高性能系统设计的提炼核心点。介绍了高性能系统的通用设计思想。服务无状态,批量写入,最终一致性是设计高并发高性能系统的核心三个点。