《從0開始學架構》 架構設計的原則與流程

2021-08-30 13:38:55 字數 2548 閱讀 8742

本系列是極客時間《從0開始學架構》的讀書筆記。

我們已經知道了架構設計的定義、歷史源流、**等等背景知識。

對應《08 | 架構設計三原則》

既然架構設計關鍵在於取捨,那取捨的依據原則是什麼?

作者提出了三條原則:合適、簡單、演化。合適優於業界領先。簡單優於複雜。演化優於一步到位。

這三條看起來簡單,但想想還真就是這麼一回事。

對應《09 | 架構設計原則案例》

對應《10 | 架構設計流程:識別複雜度》

我們已經知道複雜度的**有高效能、高可用、高擴充套件等多個方面。針對不同的業務場景,肯定有不同的側重,各個**的優先順序也肯定不同。所謂「要抓主要矛盾」,先解決最突出的問題。此篇中,作者舉例「前浪微博」,分析其業務,分別就高效能、高可用等多方面進行定量分析,找到關鍵的複雜度**,並採用合適的技術。

「對於架構師來說,常見系統的效能量級需要爛熟於心,例如nginx負載均衡效能是3萬左右,mc的讀取效能5萬左右,kafka號稱百萬級,zookeeper寫入讀取2萬以上,http請求訪問大概在2萬左右。

具體的數值和機器配置以及測試案例有關,但大概的量級不會變化很大。

如果是業務系統,由於業務複雜度差異很大,有的每秒500請求可能就是高效能了,因此需要針對業務進行效能測試,確立效能基線,方便後續架構設計做比較。」

除了這些比較通用的外,其他系統就需要我們自己去測量,並定義指標了。另外,已知的指標肯定是和資料型別,或者業務場景所繫結的,如果這兩者有較大的變化,也需要再次測量。

架構師需要知道通用技術的各項指標外,更需要有測量指標的能力。

除了能夠找到關鍵點外,定量分析後還可增加架構選型的說服力。

對應《11 | 架構設計流程:設計備選方案》

識別複雜度後,就可以設計方案了。

架構設計的本質是取捨,那理論上是不存在最完美的方案。

而對於三原則的著重點不同,也可設計出多個方案。一般來講需要做3到5個備選方案。這些備選方案間要有足夠明顯的差異。值得一提的是,這些方案都是可行的,只是側重點不同而已,不可行的話不可以作為備選方案。

如果是多個架構師來設計,那肯定沒有完全相同的。

那如果是乙個架構師呢?這裡其實對架構師提出了兩個要求。第乙個是不能偷懶,只提出乙個方案。第二個是不能侷限於熟悉的技術,應該選擇更合適的技術,而且對於一項技術,需要對基本使用、關鍵技術、優缺點、關鍵效能指標都有了解。可見,這兩點要求是讓架構師跳出舒適區,是反人性的。

如果只有乙個方案,有可能會有以下問題:沒有想全面,出現盲區;架構師會為方案設計過度辯護;架構師本身經驗和技能有侷限性,有可能是不準確的;著重與細節。

可見,對於架構師的要求還是挺高的。不僅要能夠跳出舒適區,還需要對常見的技術都有數。這樣才能夠在設計備選方案階段,能夠對不同的場景,挑選出合適的技術,並將它們組合起來,進行修改或調整,形成方案。

當然,如果最終的方案還是不符合要求,那就需要創新了。

對應《12 | 架構設計流程:評估和選擇備選方案》

找出評估點,比如效能、可用性、成本(硬體+人工+軟體)、技術棧、擴充套件性、安全、時間……然後按照優先順序選擇。

理論步驟就這樣,但是如何討論決定就涉及各個團隊之間的均衡了。

對應《13 | 架構設計流程:詳細方案設計》

在此步,需要將方案涉及的關鍵技術落地。也就是各個技術細節。

1、傳送端和消費端如何定址

利用zookeeper做註冊中心,把broker的位址註冊到zk上,傳送端和消費端只要配置註冊中心的位址即可獲取集群所有broker位址,當有broker下線時,傳送端和消費端能及時更新broker位址。

2、傳送端訊息重試

當傳送訊息發生網路異常時(不包括超時異常),可以重新選擇下一台broker來重試傳送,重試策略可以自定義。

3、訊息消費採用pull還是push?

考慮push模式會更複雜,故放棄,採用pull模式,消費端主動去拉,為了達到與push模式相同的低延遲效果,可以採用長輪詢的方式,消費端輪詢拉取訊息消費,當有訊息可消費時,返回訊息,如果沒有可消費的訊息,掛起當前執行緒,直到超時或者有可消費的訊息為止。

4、訊息重複問題

訊息中介軟體不解決訊息重複的問題,有業務系統自己根據業務的唯一id去重。

5、順序訊息

傳送端在發生順序訊息時,只傳送到相同broker的相同佇列,消費端消費時,順序訊息只能由同乙個消費端訊息。

6、定時訊息

傳送端指定訊息延時多長時間消費,broker端定時掃瞄定時訊息,達到延時時間的訊息加入到消費佇列。

7、事務訊息

傳送端分兩步,先預傳送訊息,broker端只記錄訊息為預傳送狀態,再執行本地事務,然後再根據本地事務的成功或者失敗傳送確認訊息(回滾還是提交),這步如果發生異常,broker啟動定時任務,把未確認的訊息傳送給傳送端回查事務狀態(需要傳送端提供回查介面)。

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