高擴展性網站的50條原則

《高擴展性網站的50條原則》，利用一天半的時間快速瀏覽總結的電子書，對網站的建設有一個原則性的把握，書中提到的大部分原則現在已成為互聯網行業的共識，但並不妨礙我們重新整理分類，從全局層面把控高擴展性網站的建設思路，文中的每一條盡管高度凝練，但都值得細細品味。完成於2015年6月11日11:02:19。

（一）化簡方程

1. 不要過度設計：基於成本的考慮，只設計能滿足要求的系統即可，過於理想化的設計不利於系統的維護與成本控制；
2. 設計時考慮擴展性：設計20倍的容量，實現3倍的容量，部署1.5倍的容量，即所謂的D-I-D方法；
3. 在設計復雜系統時將方案的設計、范圍和實施一簡再簡，在精簡過程中可以參考2-8原則，優先最主要，最核心的實現；
4. 減少頁面的DNS查找：
5. 通過減少與合並等機制，盡可能減少頁面上的對象，降低請求資源的次數；
6. 使用同一品牌的網絡設備，減少不同品牌的網絡設備間帶來的擴展性問題；

總結：

（二）分布工作

1. 橫向復制：復制服務或數據庫來分散事務負載，X軸原則；
2. 縱向拆分：根據動詞或名詞，拆分服務和數據
3. 拆分相近的東西：利用某些主題的屬性進行查分，如利用客戶的ID、所在地等進行拆分；

總結：

（三）橫向擴展設計

1. 設計橫向擴展方案；
2. 采用經濟型系統，包括服務器及其他硬件，節約成本；
3. 橫向擴展數據中心：設計具有三個或更多實時數據中心的系統，分散數據，分散事務負載；
4. 利用雲計算進行設計，面對突發的擴展，利用自建或第三方的雲技術可以幫助快速環境准備；

總結：

（四）使用正確的工具

1. 合理選擇數據存儲：尤其是對於RDBMS的選擇，看是否有事務要求，如果只是簡單存儲，考慮文件系統或緩存等；
2. 謹慎使用防火牆；
3. 利用監控工具收集並分析系統日志文件

總結：

（五）不要重復工作

1. 不要立即檢查剛做過的工作，即不要立即讀剛寫入大數據，因為這種寫出錯的概率微乎其微；
2. 避免使用重定向，如果必須使用，優先考慮服務器配置；
3. 放松時序約束，數據的分布總會給狀態帶來短暫的不一致，強行約束時序會使系統處理緩慢；

總結:

（六）積極利用緩存

1. 大用戶流程使用CDN；
2. 使用HTTP頭中的Expires、Cache-Control、Last-Modified等過期設置，包括對Web服務器對應HTTP頭信息的設置；
3. 緩存Ajax調用；
4. 應用頁面緩存，在web服務器前加上頁面靜態內容緩存；
5. 應用緩存使用；
6. 在數據庫和應用層之間加入對象緩存，如memcached；
7. 將對象緩存獨立成單獨的層為上層提供服務；

總結：

（七）從錯誤中吸取教訓

1. 從偶爾錯誤事件及失敗中總結學習；
2. 不要依靠QA發現錯誤，更多的從控制編程角度控制；
3. 沒有回退共的設計是失敗的設計；
4. 討論失敗並從中吸取教訓；

總結：

（八）數據庫原則

1. 在設計數據模型時，考慮實體間較復雜的關系，為將來的數據庫分割或其他處理做好准備；
2. 使用類型正確的數據庫鎖，如隱式鎖、顯式鎖、行鎖、頁鎖、范圍鎖、表鎖、數據庫鎖；
3. 不要使用多階段提交協議處理存儲或事務，因為其是阻斷性提議，對數據庫的鎖定要求更強；
4. 避免使用select for update ,因為該語句查詢到的行都會被鎖住；
5. 不要使用select * 選擇所有數據列，使用select或insert的時候都制定列名；

總結：

（九）容錯設計與故障設計

1. 采用隔離故障的泳道，通過將服務拆分或將大數據量的表按屬性划分進行隔離，減少隔離域之間的同步調用及數據共享；
2. 避免單點故障，采用master/master的模式，通過負載均衡器均衡跨服務的流量；
3. 避免系統串聯，如果要串聯，也要將單個系統和核心環節的系統設置成集群模式；
4. 對於有風險或共享的服務，需要創建一種結果做到啟用或禁用（可通過配置文件、數據庫、啟動參數、同步命令、文件標記等方式）

總結：

（十）避免狀態或分發狀態

1. 避免狀態：努力實現無狀態，通過合理的設計選擇；
2. 分發狀態：盡量在瀏覽器端維護會話，保持在cookie中；
3. 分發狀態：利用分布式緩存存放狀態，通過緩存數據提高存取速度，需要考慮支持持久化的緩存服務選擇或利用數據庫進行持久化

總結：

（十一）異步通信和消息總線

1. 盡可能使用異步通信保證每個服務和層都是獨立的，即使一定要用同步服務，需要設置服務超時時間；使用異步通訊的常見四種情況：（調用外部API或第三方方法；調用長時間運行的進程；調用容易出錯和頻繁更改的方法；調用無時間約束或業務連續性約束的系統或服務）；
2. 確保消息總線能夠擴展：通過服務按不同類型或不同處理方式進行拆分；
3. 避免讓消息總線過於擁擠，不要發布所有消息，減少低價值高成本的流程，對低價值/低成本和高價值/高成本的流量進行采樣；

總結：

（十二）其他原則

1. 慎用第三方解決方案擴展；
2. 從成本角度合理使用存儲，對於不同價值的數據采用不同的存儲策略；
3. 刪除數據庫事務處理過程中的業務邏輯處理，讓數據庫只做數據事務處理方面的共走，與業務邏輯無相關；
4. 設計能夠監控的應用，在設計階段就要考慮監控，做到從業務的角度監控而不僅僅是CPU、內存、網絡等純技術監控；
5. 團隊中的技術能力要能勝任對系統、組件、服務等相關能力的需要，做到自助可控；

總結：