高并發(fā)架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)：從需求分析到系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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本書將為你提供一站式的高并發(fā)架構(gòu)解決方案，以及架構(gòu)師權(quán)衡抉擇的方法與技巧。本書由知名技術(shù)暢銷書作者李智慧撰寫，從需求分析到詳細(xì)設(shè)計(jì)，從八大維度剖析18個精彩案例，讓你真正掌握架構(gòu)思維與實(shí)踐要點(diǎn)。
*沉浸式設(shè)計(jì)：基于多個真實(shí)大廠架構(gòu)設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行重構(gòu)，通過貼合真實(shí)高并發(fā)工作場景的設(shè)計(jì)文檔形式、求同存異的典型系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案，體驗(yàn)作為大廠架構(gòu)師的沉浸式設(shè)計(jì)心路。
*實(shí)用性強(qiáng)：本書介紹的多個應(yīng)用場景與技術(shù)方案，可解決現(xiàn)實(shí)工作中80%以上的高并發(fā)共性問題，真正做到學(xué)以致用。
*知識體系完備：本書介紹的知識點(diǎn)覆蓋面廣，應(yīng)用場景多，包括微博、百科、搜索引擎、短視頻、交友軟件、網(wǎng)約車等各種應(yīng)用，以及秒殺系統(tǒng)、區(qū)塊鏈架構(gòu)、分布式存儲、DDD重構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了完整的高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)知識體系。
*內(nèi)容專業(yè)：作者李智慧是知名架構(gòu)師，將自己多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識融合，讓讀者真正、全面地理解高并發(fā)系統(tǒng)開發(fā)。
*讀者好評如潮：本書內(nèi)容由極客時間暢銷專欄改編、擴(kuò)充而來，內(nèi)容廣受讀者好評。
內(nèi)容簡介
本書由知名架構(gòu)師、技術(shù)暢銷書作者李智慧撰寫，融合其十余年的架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識，貼合實(shí)際場景，重構(gòu)現(xiàn)有大廠應(yīng)用，帶來沉浸式的現(xiàn)場設(shè)計(jì)感。本書共22章，涵蓋八大維度、18個案例。
第1個維度（第1～2章）：分布式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方法與文檔寫作方法，介紹架構(gòu)師如何向各個相關(guān)方完整呈現(xiàn)一個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方方面面。
第二個維度（第3～7章）：高并發(fā)系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)處理架構(gòu)案例，主要討論高并發(fā)處理海量數(shù)據(jù)的場景，包括如何存儲、傳輸、并發(fā)訪問控制以及高可用設(shè)計(jì)，一些看似相同的需求在不同場景下可以有完全不同的解決方案。
第三個維度（第8～11章）：高并發(fā)系統(tǒng)的高性能架構(gòu)案例，主要討論在高并發(fā)場景下，如何保證系統(tǒng)的響應(yīng)性能，如何通過巧妙設(shè)計(jì)解決技術(shù)挑戰(zhàn)。
第四個維度（第12～14章）：高并發(fā)系統(tǒng)的高可用架構(gòu)案例，將討論系統(tǒng)在高并發(fā)的情況下如何保證高可用，比如應(yīng)對高并發(fā)請求所導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰。
第五個維度（第15～17章）：安全系統(tǒng)架構(gòu)案例。 系統(tǒng)安全也是高并發(fā)系統(tǒng)的一個重要挑戰(zhàn)，比如惡意的用戶請求如何處理、敏感的數(shù)據(jù)如何加密/解密等。
第六維度（第18～20章）：網(wǎng)約車架構(gòu)案例專題，將深入討論如何設(shè)計(jì)一個數(shù)億用戶、千萬日訂單的高并發(fā)打車軟件。
第七個維度（第21章）：動手實(shí)踐系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，給出了高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)需求與參考設(shè)計(jì)，讀者可自己動手輸出一個系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)文檔。
第八個維度（第22章）：架構(gòu)師工作職責(zé)與技術(shù)管理，討論架構(gòu)師如何聚焦架構(gòu)工作，承擔(dān)好一個架構(gòu)師的職責(zé)，以及如何構(gòu)建自己的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力。
1） 對一個架構(gòu)師而言，精通技術(shù)是重要的，而用技術(shù)建立起自己的信心，在關(guān)鍵時刻有勇氣面對挑戰(zhàn)更重要。人生的道路雖然漫長，但是緊要處可能只有幾秒。這幾秒是秒殺系統(tǒng)高并發(fā)訪問高峰的那幾秒，也是面對挑戰(zhàn)迎難而上站出來的那幾秒。
2） 二十幾年前，我剛剛接觸編程的時候，我國也有很多這樣的編程英雄，王選、王江民、求伯君、雷軍等，他們幾乎憑一己之力就創(chuàng)造出一個行業(yè)。正是對這些英雄們的崇拜和敬仰，引領(lǐng)我在編程這條路上一直走下去。軟件編程是一個可以創(chuàng)造奇跡的地方，而不只是為了混碗飯吃。夢想不能當(dāng)飯吃，但是夢想帶來的可不止是一碗飯。
3）架構(gòu)師一方面需要思考宏觀的技術(shù)決策，一方面要思考微觀的核心代碼。這里兩方面的能力支撐起架構(gòu)師的技術(shù)影響力：既要能上得“廳堂”，在老板、客戶等外部相關(guān)方面前侃侃而談，保障自己和團(tuán)隊(duì)能掌控自己的技術(shù)方向；也要能下得“廚房”，搞定最有難度的代碼實(shí)現(xiàn)，讓團(tuán)隊(duì)成員相信跟著你混，沒有邁不過去的技術(shù)坎。
作者簡介
李智慧，同程旅行資深架構(gòu)師、Apache Spark 代碼貢獻(xiàn)者，曾擔(dān)任阿?巴巴技術(shù)專家、Intel亞太研發(fā)中?架構(gòu)師、Wi-Fi萬能鑰匙 CTO。他也是極客時間專欄作者、騰訊云TVP，著有技術(shù)暢銷書《架構(gòu)師的?我修煉：技術(shù)、架構(gòu)和未來》《?型?站技術(shù)架構(gòu)：核?原理與案例分析》。
目錄
前言
第1章 系統(tǒng)架構(gòu)藍(lán)圖：軟件建模與文檔1
1.1 軟件建模2
1.2 軟件設(shè)計(jì)方法3
1.2.1 類圖3
1.2.2 時序圖4
1.2.3 組件圖5
1.2.4 部署圖6
1.2.5 用例圖7
1.2.6 狀態(tài)圖8
1.2.7 活動圖8
1.3 軟件設(shè)計(jì)文檔10
1.4 小結(jié)12
第2章 面對高并發(fā)如何對癥下藥13
2.1 高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)的方法論14
2.2 高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)的主要技術(shù)15
2.2.1 分布式應(yīng)用15
2.2.2 分布式緩存17
2.2.3 分布式消息隊(duì)列17
2.2.4 分布式關(guān)系數(shù)據(jù)庫18
2.2.5 分布式微服務(wù)19
2.3 系統(tǒng)并發(fā)指標(biāo)20
2.4 小結(jié)21
第3章 百億短URL生成器設(shè)計(jì)23
3.1 需求分析24
3.1.1 短URL生成器的用例圖25
3.1.2 性能指標(biāo)估算25
3.1.3 非功能性需求26
3.2 概要設(shè)計(jì)27
3.2.1 單向散列函數(shù)生成短URL27
3.2.2 自增長短URL28
3.2.3 預(yù)生成短URL28
3.2.4 整體部署模型28
3.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)32
3.3.1 重定向響應(yīng)碼32
3.3.2 短URL預(yù)生成文件及預(yù)加載33
3.3.3 用戶自定義短URL34
3.3.4 URL Base64編碼35
3.4 小結(jié)36
第4章 千億級網(wǎng)頁爬蟲設(shè)計(jì)38
4.1 需求分析39
4.1.1 性能指標(biāo)估算39
4.1.2 非功能性需求39
4.2 概要設(shè)計(jì)41
4.2.1 爬蟲處理流程42
4.2.2 系統(tǒng)部署模型44
4.2.3 分布式爬蟲45
4.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)46
4.3.1 URL調(diào)度器算法46
4.3.2 去重算法50
4.3.3 高可用設(shè)計(jì)50
4.4 小結(jié)51
第5章 萬億GB網(wǎng)盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)53
5.1 需求分析54
5.1.1 負(fù)載指標(biāo)估算55
5.1.2 非功能性需求55
5.2 概要設(shè)計(jì)56
5.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)60
5.3.1 元數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)60
5.3.2 限速61
5.3.3 秒傳61
5.4 小結(jié)63
第6章 支撐3000萬用戶同時在線的短視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)64
6.1 需求分析65
6.2 概要設(shè)計(jì)66
6.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)70
6.3.1 視頻存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)70
6.3.2 性能優(yōu)化與CDN設(shè)計(jì)72
6.3.3 縮略圖生成與推薦設(shè)計(jì)73
6.4 小結(jié)76
第7章 高可用分布式存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)77
7.1 需求分析78
7.2 概要設(shè)計(jì)79
7.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)80
7.3.1 路由算法80
7.3.2 高可用設(shè)計(jì)83
7.3.3 集群伸縮設(shè)計(jì)86
7.4 小結(jié)87
第8章 應(yīng)對萬人搶購的秒殺系統(tǒng)設(shè)計(jì)89
8.1 需求分析90
8.1.1 獨(dú)立開發(fā)部署秒殺系統(tǒng)90
8.1.2 防止跳過秒殺頁面直接下單90
8.2 概要設(shè)計(jì)90
8.2.1 獨(dú)立秒殺系統(tǒng)頁面設(shè)計(jì)91
8.2.2 秒殺系統(tǒng)的流量控制92
8.2.3 秒殺活動啟動機(jī)制設(shè)計(jì)95
8.2.4 秒殺系統(tǒng)部署模型96
8.3 小結(jié)98
第9章 基于LBS的交友系統(tǒng)設(shè)計(jì)99
9.1 需求分析100
9.2 概要設(shè)計(jì)101
9.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)102
9.3.1 SQL鄰近算法103
9.3.2 地理網(wǎng)格鄰近算法104
9.3.3 動態(tài)網(wǎng)格算法105
9.3.4 GeoHash算法107
9.3.5 Liao的最終算法選擇111
9.4 小結(jié)112
第10章 全網(wǎng)搜索引擎設(shè)計(jì)113
10.1 概要設(shè)計(jì)114
10.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)116
10.2.1 索引116
10.2.2 PageRank排序算法120
10.3 小結(jié)123
第11章 反應(yīng)式編程框架設(shè)計(jì)124
11.1 需求分析125
11.2 概要設(shè)計(jì)127
11.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)129
11.3.1 服務(wù)注冊131
11.3.2 流程編排132
11.3.3 流式微服務(wù)設(shè)計(jì)133
11.4 小結(jié)136
第12章 支撐億級用戶的微博系統(tǒng)設(shè)計(jì)138
12.1 需求分析139
12.1.1 功能需求139
12.1.2 性能指標(biāo)估算140
12.2 概要設(shè)計(jì)141
12.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)144
12.3.1 微博發(fā)表/訂閱問題144
12.3.2 緩存使用策略146
12.3.3 數(shù)據(jù)庫分片策略148
12.4 小結(jié)149
第13章 百科應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)150
13.1 概要設(shè)計(jì)151
13.1.1 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)151
13.1.2 多數(shù)據(jù)中心架構(gòu)153
13.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)156
13.2.1 前端性能優(yōu)化156
13.2.2 服務(wù)端性能優(yōu)化157
13.2.3 存儲端性能優(yōu)化157
13.3 小結(jié)158
第14章 高可用的限流器設(shè)計(jì)160
14.1 需求分析161
14.2 概要設(shè)計(jì)161
14.2.1 限流模式設(shè)計(jì)162
14.2.2 高可用設(shè)計(jì)163
14.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)163
14.3.1 配置文件設(shè)計(jì)164
14.3.2 固定窗口限流算法165
14.3.3 滑動窗口限流算法167
14.3.4 漏桶限流算法168
14.3.5 令牌桶限流算法171
14.4 小結(jié)172
第15章 安全可靠的Web應(yīng)用防火墻設(shè)計(jì)174
15.1 需求分析175
15.2 概要設(shè)計(jì)176
15.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)179
15.3.1 XSS攻擊179
15.3.2 SQL注入攻擊182
15.3.3 CSRF攻擊184
15.3.4 注釋與異常信息泄露185
15.4 小結(jié)186
第16章 敏感數(shù)據(jù)的加解密服務(wù)平臺187
16.1 需求分析189
16.2 概要設(shè)計(jì)191
16.2.1 部署模型193
16.2.2 加解密調(diào)用時序圖194
16.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)195
16.3.1 密鑰領(lǐng)域模型195
16.3.2 核心服務(wù)類設(shè)計(jì)197
16.3.3 加解密數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)199
16.3.4 測試用例代碼200
16.4 小結(jié)201
第17章 許可型區(qū)塊鏈重構(gòu)設(shè)計(jì)202
17.1 區(qū)塊鏈技術(shù)原理203
17.1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)203
17.1.2 聯(lián)盟鏈技術(shù)205
17.2 需求分析206
17.3 概要設(shè)計(jì)208
17.4 詳細(xì)設(shè)計(jì)210
17.4.1 聯(lián)盟共識控制臺210
17.4.2 聯(lián)盟新成員許可入網(wǎng)211
17.4.3 授權(quán)打包區(qū)塊212
17.5 小結(jié)213
第18章 網(wǎng)約車系統(tǒng)設(shè)計(jì)215
18.1 需求分析215
18.2 概要設(shè)計(jì)216
18.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)220
18.3.1 長連接管理220
18.3.2 派單算法222
18.3.3 訂單狀態(tài)模型225
18.4 小結(jié)226
第19章 網(wǎng)約車系統(tǒng)的DDD重構(gòu)228
19.1 用領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計(jì)微服務(wù)的一般方法229
19.2 DDD重構(gòu)設(shè)計(jì)232
19.3 小結(jié)237
第20章 網(wǎng)約車大數(shù)據(jù)平臺設(shè)計(jì)239
20.1 大數(shù)據(jù)平臺設(shè)計(jì)240
20.1.1 大數(shù)據(jù)采集與導(dǎo)入240
20.1.2 大數(shù)據(jù)計(jì)算242
20.1.3 數(shù)據(jù)導(dǎo)出與應(yīng)用243
20.2 大數(shù)據(jù)派單引擎設(shè)計(jì)243
20.2.1 基于乘客分類的匹配244
20.2.2 基于車輛分類的匹配245
20.3 小結(jié)246
第21章 動手實(shí)踐系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)247
21.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的要求248
21.2 參考設(shè)計(jì)249
21.2.1 需求分析250
21.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)252
21.2.3 主要技術(shù)選型255
21.2.4 關(guān)鍵技術(shù)落地實(shí)現(xiàn)256
第22章 架構(gòu)師的責(zé)任與領(lǐng)導(dǎo)力257
22.1 架構(gòu)師的責(zé)任257
22.1.1 開發(fā)259
22.1.2 部署259
22.1.3 運(yùn)行260
22.1.4 維護(hù)261
22.2 成為技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者262
22.2.1 創(chuàng)新263
22.2.2 激勵264
22.2.3 組織265
附錄A 五大海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)268
后記 一個架構(gòu)師的一天280
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