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背景

我現(xiàn)在負(fù)責(zé)的項目是一個合同型項目，也就是甲乙方關(guān)系。目前我們系統(tǒng)累計用戶數(shù)約2500萬+，日活躍200萬+。而今年客戶的KPI指標(biāo)是用戶總數(shù)翻一翻。而剛好這幾天我需要給客戶匯報一份關(guān)于“如何支撐數(shù)千萬級別用戶”的系統(tǒng)報告。借此機(jī)會，也順帶多寫一份分享心得。

前序

從項目性質(zhì)可以看出，我們公司就是一個IT服務(wù)企業(yè)，既然是服務(wù)，那么客戶的滿意就是我們前進(jìn)的動力，注意是客戶而不是用戶?？蛻籼岢鲞@個匯報要求，無非要的就是我們能否協(xié)助他們完成KPI的信心。再進(jìn)一步說，就是我們開發(fā)的系統(tǒng)能否很好地支撐他們達(dá)到業(yè)務(wù)和用戶的KPI目標(biāo)。首先我會想到的一點是，今年將會是一個怎樣的數(shù)千萬用戶級別系統(tǒng)，也就是說這個數(shù)千萬用戶系統(tǒng)的背后需要支撐什么樣的業(yè)務(wù)目標(biāo)。例如數(shù)千萬用戶的秒殺和數(shù)千萬用戶的查詢還是有天大的區(qū)別。按照我對該行業(yè)客戶的了解，我是無法從中得知太多有利用價值的商業(yè)信息。所以他們實際要的就是一個“能快速響應(yīng)、隨機(jī)應(yīng)變且能支撐數(shù)千萬用戶的系統(tǒng)”。能快速響應(yīng)意味著我們要隨時能跟上他們緊急的需求新增或緊急的需求變更；隨機(jī)應(yīng)變也就意味著他們想做什么就做什么且不能拒絕；數(shù)千萬用戶就是一個代表并發(fā)的量詞，他不會告訴你這數(shù)千萬用戶什么時候一個個來或什么時候會一起來?？蛻魧ο到y(tǒng)的要求也不多，也就“穩(wěn)定、靈活、可擴(kuò)展和敏捷開發(fā)”四個要求。下面就來說說我將會通過什么樣的手段來滿足客戶的欲望。

主題

從宏觀角度看，一個系統(tǒng)并非只是一個硬件+軟件的集合那么簡單，它還涉及到其它方方面面的因素，這些因素間相互緊密關(guān)聯(lián)，比如公關(guān)做不好或者業(yè)務(wù)方向偏軌，系統(tǒng)再好，也無補于事。從微觀角度看，一個系統(tǒng)并非只是需求、開發(fā)、測試的事情，我們還要考慮運維、實施等項目階段成員的感受。一個項目的最大難度可能不是開發(fā)，或許可能是運維。一個項目的復(fù)雜度會隨著時間的遷移或者骨干人員的變動而指數(shù)增加。從這些方面去考慮，這個系統(tǒng)必須保持足夠的“簡單”，才能降低項目的各種成本。當(dāng)然，越簡單越復(fù)雜，最終依賴的還是一個“簡單”的團(tuán)隊。

簡單的框架

從上圖得知，該系統(tǒng)是一個面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（SOA）系統(tǒng)，也是“簡單”的首先。該系統(tǒng)主張的是把所有服務(wù)組件化，最大的組件粒度是平臺，例如運營平臺、外部服務(wù)支撐平臺、內(nèi)部服務(wù)支撐平臺等。而最小的組件粒度是服務(wù)。組件化也是系統(tǒng)靈活性和可擴(kuò)展性的必要因素。平臺垂直分為入口層和業(yè)務(wù)層，下面分別介紹一下。

入口層

入口層的主要職責(zé)就是充當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)門衛(wèi)，檢查業(yè)務(wù)請求的合法性，各檢查組件之間松耦合，沒有任何關(guān)聯(lián)，隨時能刪能減，不會影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

業(yè)務(wù)層

顧名思義，業(yè)務(wù)層的主要職責(zé)負(fù)責(zé)對業(yè)務(wù)的邏輯處理，并響應(yīng)用戶業(yè)務(wù)請求。該業(yè)務(wù)層主要包含參數(shù)驗證、邏輯處理、響應(yīng)請求三大步驟。一個業(yè)務(wù)實體代表一種服務(wù)，各業(yè)務(wù)實體之間同樣是松耦合，沒有任何關(guān)聯(lián)，缺少任何一種業(yè)務(wù)都不會導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。

輔助組件工具包

這個工具包包含各種通用輔助組件，主要職責(zé)是輔助入口層和邏輯層各組件的執(zhí)行，例如數(shù)據(jù)庫操作組件、Redis操作組件等。

該系統(tǒng)的主要特點有:

1、控制業(yè)務(wù)粒度復(fù)雜度

沒有不能簡單的功能，只有乳臭未干的設(shè)計者。一個業(yè)務(wù)也相當(dāng)于一個組件。一個過于復(fù)雜的組件無論從運維還是性能來說都是噩夢的開始。如果每一個組件都有它的“自管”能力，后續(xù)的運維工作就會大大的降低。

2、控制線程棧的大小

一個業(yè)務(wù)線程棧過大也就意味著線程執(zhí)行時間不會太短，對于一個互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，每一毫秒都是系統(tǒng)體驗的關(guān)鍵所在。

3、控制系統(tǒng)透明度

所謂的透明度也就是線程棧的透明度，就是每個程序員都必須非常清晰的理解自己的線程棧將會如何運行，在什么地方會存在異常風(fēng)險，如何處理等操作手段。也因為這樣，整個系統(tǒng)沒有使用任何其它的“業(yè)務(wù)邏輯開源框架”，大大地降低了開發(fā)人員的學(xué)習(xí)成本和壓力，也大大地提高了系統(tǒng)的可控性?？梢宰尦绦騿T接觸更多基礎(chǔ)的東西。包括數(shù)據(jù)庫的操作也是需要開發(fā)人員自己親手去寫業(yè)務(wù)的SQL語句，并保證SQL語句的性能消耗。當(dāng)然，這也需要開發(fā)人員對數(shù)據(jù)庫有一定的了解程度。

4、控制業(yè)務(wù)驗證

對任何業(yè)務(wù)的請求都必須保持不可信任的態(tài)度，這也是業(yè)務(wù)實例的第一步就是做請求參數(shù)驗證的必要性。服務(wù)是對外的，誰也不敢確保沒有惡意的攻擊，這個一個系統(tǒng)必須考慮的邊界因素。否則系統(tǒng)毫無安全性可言。

簡單的部署

部署同樣遵守組件化、控制業(yè)務(wù)復(fù)雜粒度等原則。確保每個垂直的部署都是一個獨立的業(yè)務(wù)集群，每個業(yè)務(wù)集群必須控制好業(yè)務(wù)的復(fù)雜度，好比如一個細(xì)胞成長到一定程度會自動分裂出兩個細(xì)胞，否則脹爆是唯一的后果。從以上架構(gòu)圖中左邊的兩個箭頭和系統(tǒng)特性得知，該系統(tǒng)可橫向平臺分解部署或同一平臺中業(yè)務(wù)分解部署，大概的部署效果如下圖所示：

如果資源和業(yè)務(wù)允許，各垂直集群硬件的獨立性也是必要的，盡可能確保各部署集群之間的松耦合。對于實施人員來說，每個集群業(yè)務(wù)的部署，只需要從項目中提出屬于該集群的組件增量部署即可。

簡單的監(jiān)控

監(jiān)控程序同樣是系統(tǒng)的重要組成部分，也意味著監(jiān)控程序必須遵守以上系統(tǒng)原則去實現(xiàn)，并監(jiān)控程序也是需要維護(hù)的。

總結(jié)

不難看出，整個系統(tǒng)都是體現(xiàn)組件化原則。每個層次的結(jié)構(gòu)都可以通過水平橫向組件化擴(kuò)展來增加系統(tǒng)的支撐能力，這就是系統(tǒng)原則一致性的表現(xiàn)。隨著時間的推移，業(yè)務(wù)復(fù)雜度不會因此而增加，只會橫向地擴(kuò)展更多的服務(wù)支撐。從系統(tǒng)架構(gòu)特性也可以看出，對硬件資源的消耗也是非常的低，畢竟線程棧的大小也放在哪兒了，這一點也得到了客戶的認(rèn)可。此架構(gòu)已經(jīng)在線上支撐著每天200多萬用戶的使用，整一年下來故障率為0。

這個系統(tǒng)的學(xué)習(xí)成本也是非常低的，因為是都基礎(chǔ)知識。雖然簡單，但對人員的綜合能力是有一定的要求。例如開發(fā)人員需要對整條訪問線程的各個部分都要有所了解，例如網(wǎng)絡(luò)、中間件、語言、緩存、數(shù)據(jù)庫等知識，否則馬不停蹄的救火和調(diào)優(yōu)是未來可預(yù)知的事情。因為一個習(xí)慣了簡單開發(fā)的程序員開發(fā)不了簡單的簡單的程序。其實對于整個系統(tǒng)項目組干系人來說，理解系統(tǒng)架構(gòu)是首要條件。否則，如果沒有整體觀念的理解，如何做好部分。

作者@?wc的一些事一些情

來源@博客園

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