架构设计

架构设计的目的：

为了解决软件系统复杂度带来的问题。

复杂度的来源：

一：高性能

1.单机复杂度

需要考虑多进程、多线程、进程间通信、多线程并发等技术

2.集群的复杂度

（1）任务分配：比如Nginx负载均衡。Nginx也可以是集群。

（2）任务分解：业务本身越来越复杂，需要进行任务分解。

二：高可用

1.计算高可用

2.存储高可用

三：高扩展性

1.正确预测变化

2.完美封装变化

四：低成本

五：安全

1.功能安全

2.架构安全

互联网系统的架构安全目前并没有太好的设计手段来实现，更多地是依靠运营商或者云服务商强大的带宽和流量清洗的能力，较少自己来设计和实现。

六：规模

规模带来复杂度的主要原因就是“量变引起质变”，比如功能、数据，当数量超过一定的阈值后，复杂度会发生质的变化。

架构设计的三个原则：

第一：合适，优于业界领先

第二：简单，优于复杂

第三：演化，优于一步到位

架构设计流程：

第一：识别复杂度

架构设计的本质目的是为了解决软件系统的复杂性，所以在设计架构时，首先就要分析系统的复杂性。只有正确分析出了系统的复杂性，后续的架构设计方案才不会偏离方向。将主要的复杂度问题列出来，然后根据业务、技术、团队等综合情况进行排序，优先解决当前面临的最主要的复杂度问题。

第二：设计备选方案

第三：评估和选择备选方案

列出我们需要关注的质量属性点，然后分别从这些质量属性的维度去评估每个方案，再综合挑选适合当时情况的最优方案。

第四：详细方案设计

高性能数据库集群：读写分离

读写分离的基本实现是：

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。

有两个细节点将引入设计复杂度：主从复制延迟和分配机制。

主从复制延迟：

解决主从复制延迟有几种常见的方法：

写操作后的读操作指定发给数据库主服务器

读从机失败后再读一次主机

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

分配机制：

将读写操作区分开来，然后访问不同的数据库服务器，一般有两种方式：程序代码封装和中间件封装。