java基础-day63-架构演进

一、开发环境&生产环境


1.1 开发环境

平时在写代码时,大多都在是Win10/Win7/Mac,这些系统都可以称呼为开发环境,咱们会为了更高效的开发应用程序,安装很多很多的软件,会导致操作系统不安全,稳定性降低。

1.2 生产环境

  • 在生产环境中,操作系统不会采用Win10/Mac,这种操作系统相对不安全,生产环境是要面向全体用户的,一般会采用专业的操作系统。

  • 大多市面上使用的都是基于Linux的操作系统,当然还有Windows版本的服务器操作系统,Windows 2003 service等等。

  • 由于Linux内核版本完全对外开源,市场占用率大,所以第一步我们要学会如何操作Linux操作系统。

二、Web1.0&Web2.0阶段


2.1 Web1.0阶段

在Web1.0阶段,由于带宽不足,这时的项目大多是内容少,用户量也不多,甚至有一些项目不需要对外开放,对安全性和稳定性的要求是不高的。

单体架构就足以应对。

单体架构
image.png

2.2 Web2.0阶段

随之到来的Web2.0阶段,实现了ADSL拨号上网,宽带提速,最高可以达到8M,用户量也就不断增加,一些门户网站也开始活跃,项目就需要考虑安全性和稳定性。

在基于上面的单体架构图中,无法满足Web2.0对项目的需求。

在单体架构的基础上去搭建集群。

在搭建集群之后,可以提升项目的稳定性,并且并发能力增强,还可以避免单点故障。

单体架构搭建集群
image.png

2.3 搭建集群后发生的问题.

  • 用户的请求到底要发送到哪台服务器上。如何保证请求平均的分发给不同的服务器,从而缓解用户量增加的压力。
  • 编写项目时,如果用户登录成功了,将用户的标识放到Session域中,在搭建集群之后,数据共享问题。
  • 当数据量特别庞大时,如果还直接去数据库查询,速度很慢,如何提升查询效率。
  • 针对大家在搜索一些数据时,where content like '%#{xxx}%'
  • 等等……

为了解决上述的问题,需要使用到三门技术。

  • Nginx - 解决用户请求平均分发。

  • Redis - 解决数据共享并实现缓存功能。

  • ElasticSearch - 解决搜索数据的功能。

插入中间件
image.png

三、垂直架构


比如项目包含了三个模块,用户模块,商品模块,订单模块。如果商品模块压过大,一般最直接有效的方式就是搭建集群。在单体架构的集群上去搭建,效果相对比较差。

随着项目的不断更新,项目中的功能越来越多,最严重可能会导致项目无法启动。

关于单体架构中,完美的体现了低内聚,高耦合,避开了开发的准则。

为了解决上述的各种问题,演进出了垂直架构。

垂直架构图
image.png

四、分布式架构


随着项目的不断迭代,新老功能之间需要相互交互,服务器和服务器之间是需要通讯的。

项目一般是分为三层的,Controller,Service,Dao。 导致程序变慢的重灾区,一般是Service和Dao,在搭建集群时,确实针对三层都搭建集群,效果不是很好。

架构从垂直架构演变到了分布式架构。

分布式架构落地的技术,国内常用的方式有两种

  • Dubbo RPC(通讯方式)

  • SpringCloud HTTP(通讯方式)

分布式架构图
image.png

五、分布式架构常见问题


5.1 服务之间的异步通讯

使用分布式架构之后,服务之间的通讯都是同步的。在一些不是核心业务的功能上,咱们希望可以实现异步通讯,以加快处理速度,可以更快的给用户响应。

为了实现服务之间的异步通讯,需要使用RabbitMQ等消息队列中间件。

分布式架构下,实现异步通讯
image.png

5.2 服务之间通讯地址的维护.

由于服务越来越多,每个服务的访问地址都是一样的:协议://地址:端口号/路径

由于模块繁多,并且模块搭建的集群数量增加,会导致其他模块需要维护各种ip地址等信息,导致项目的维护性极低,耦合性变高,并且实现负载均衡也变得很麻烦。

需要使用以下技术来解决当前问题:

  • Eureka注册中心帮助我们管理服务信息。

  • Robbin可以帮我们实现服务之间的负载均衡。

Eureka实现通讯地址维护,Robbin实现服务之间的负载均衡
image.png

5.3 服务降级

在上述的架构中,如果说订单模块出现了问题,只要是涉及到订单模块的功能,全部都无法使用,甚至可能会导致服务器提供的线程池耗尽。给用户友好的提示都是无法做到的。

为了解决上述的问题,使用Hystrix处理:

Hystrix提供了线程池隔离的方式,避免服务器线程池耗尽,在一个服务无法使用时,还提供断路器的方式来处理问题服务,从而执行降级方法,返回托底数据。

Ps:Eureka,Robbin,Hystrix都是SpringCloud技术栈中的组件。

使用Hystrix帮我们提供断路器和隔离,并最终服务降级
image.png

5.4 海量数据

海量数据会导致数据库无法存储全部的内容,即便数据库可以存储海量的数据,在查询数据时,数据库的响应时极其缓慢的,在用户高并发的情况下,数据库也时无法承受住的。

为了解决上述的问题,可以基于MyCat实现数据库的分库分表。

基于MyCat实现分库分表
image.png

六、微服务架构


6.1 微服务架构

虽然已经将每个模块独立的做开发,比如商品模块,压力最大的是商品的查询。

在单独模块中再次拆分项目的方式就可以称之为微服务架构,微服务架构也是分布式架构。

微服务架构,在分布式架构的基础上再次拆分
image.png

6.2 模块过多,运维成本增加

为了解决模块过多,运维成本增加的问题,采用Docker容器化技术来帮助我们管理各个模块的部署,还可以通过CI、CD持续集成,持续交付,持续部署。

而且后期在学习的时候,也需要大量的软件,可以使用Docker来帮助我们快速的安装软件。

Docker容器化技术
image.png

6.3 分布式架构下的其他问题

分布式架构帮助我们解决了很多的问题,但是随之也带来了很多问题

6.3.1 分布式事务

最传统的操作事务的方式,是通过Connection链接对象的方式操作,Spring也提供了声明式事务的操作。

为了解决事务的问题,后续会使用到RabbitMQ或者LCN等方式来解决。

6.3.2 分布式锁

传统的锁方式,synchronized | Lock锁,在分布式环境下,传统的锁是没有效果的。

为了解决锁的问题,后续会使用到Redis或者Zookeeper来解决。

6.3.3 分布式任务

在传统的定时任务下,由于分布式环境的问题,可能会造成任务重复执行,一个比较大的任务,需要可以拆分。

为了解决这个问题,后续会使用到Redis + Quartz或者Elastic-Job来解决。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,616评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,020评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,078评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,040评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,154评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,265评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,298评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,072评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,491评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,795评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,970评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,654评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,272评论 3 318
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,985评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,223评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,815评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,852评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.1缓存的场景 定义: 缓存:最通用的解释就是可以进行高速数据交换的存储器。 缓存的分类 硬盘缓存(机械硬盘) ...
    学海一乌鸦阅读 348评论 0 0
  • 架构的本质 一个软件系统随着功能越来越多,调用量急剧增长,整个系统逐渐碎片化,越来越无序,最终无法维护和扩展,所以...
    WEIJAVA阅读 376评论 1 1
  • 互联网单元化架构设计衍变之路 随着大型互联网公司业务的多元化发展,就拿滴滴、美团等大厂来讲,如滴滴打车、单车、外卖...
    小波同学阅读 955评论 0 4
  • 我是黑夜里大雨纷飞的人啊 1 “又到一年六月,有人笑有人哭,有人欢乐有人忧愁,有人惊喜有人失落,有的觉得收获满满有...
    陌忘宇阅读 8,532评论 28 53
  • 信任包括信任自己和信任他人 很多时候,很多事情,失败、遗憾、错过,源于不自信,不信任他人 觉得自己做不成,别人做不...
    吴氵晃阅读 6,187评论 4 8