高性能架構(gòu)之道：分布式、并發(fā)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)優(yōu)、緩存設(shè)計(jì)、IO模型、前端優(yōu)化、高可用

第1章  高性能架構(gòu) 001
1．1  軟件架構(gòu) 001
1．2  軟件的質(zhì)量 003
1．3  高性能概述 004
1．4  軟件性能指標(biāo) 005
1．4．1  吞吐量 006
1．4．2  并發(fā)數(shù) 006
1．4．3  平均響應(yīng)時(shí)間 007
1．4．4  可靠性指標(biāo) 008
1．5  性能指標(biāo)之間的關(guān)系 009
1．5．1  并發(fā)數(shù)對(duì)吞吐量的影響 009
1．5．2  并發(fā)數(shù)對(duì)平均響應(yīng)時(shí)間的影響 011
1．5．3  平均響應(yīng)時(shí)間對(duì)并發(fā)數(shù)的影響 012
1．5．4  可靠性指標(biāo)與其他指標(biāo)的關(guān)系 013
1．6  高性能架構(gòu)總結(jié) 013
第2章  分流設(shè)計(jì) 014
2．1  內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò) 014
2．1．1  內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 015
2．1．2  內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的原理 017
2．2  多地址直連 019
2．3  反向代理 021
第3章  服務(wù)并行設(shè)計(jì) 026
3．1  并行與并發(fā) 026
3．2  集群系統(tǒng) 028
3．2．1  無(wú)狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)集群 028
3．2．2  單一服務(wù)節(jié)點(diǎn)集群 029
3．2．3  信息共享的節(jié)點(diǎn)集群 031
3．2．4  信息一致的節(jié)點(diǎn)集群 032
3．3  分布式系統(tǒng) 034
3．4  微服務(wù)系統(tǒng) 036
第4章  運(yùn)算并發(fā) 038
4．1  多進(jìn)程 038
4．2  多線程 039
4．2．1  線程的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換 039
4．2．2  多線程的應(yīng)用場(chǎng)景 041
4．2．3  多線程的創(chuàng)建 042
4．2．4  線程池 046
4．2．5  多線程資源協(xié)作 050
4．2．6  多線程進(jìn)度協(xié)作 056
4．3  多協(xié)程 069
4．4  運(yùn)算并發(fā)總結(jié) 072
第5章  輸入輸出設(shè)計(jì) 074
5．1  概念梳理 074
5．1．1  同步與異步 074
5．1．2  阻塞與非阻塞 075
5．2  IO模型 077
5．3  IO模型的層級(jí)關(guān)系 078
5．4  阻塞式IO模型 079
5．5  非阻塞式IO模型 081
5．6  信號(hào)驅(qū)動(dòng)式IO模型 082
5．7  復(fù)用式IO模型 083
5．8  異步式IO模型 086
5．9  輸入輸出模型總結(jié) 088
第6章  數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 090
6．1  數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述 090
6．2  關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 091
6．2．1  設(shè)計(jì)范式介紹 093
6．2．2  反范式設(shè)計(jì) 101
6．3  索引原理與優(yōu)化 102
6．3．1  索引的原理 103
6．3．2  索引生效分析 107
6．3．3  索引的使用 109
6．3．4  索引的利弊 116
6．4  數(shù)據(jù)庫(kù)引擎 116
6．5  數(shù)據(jù)庫(kù)鎖 117
6．5．1  樂(lè)觀鎖 118
6．5．2  悲觀鎖 119
6．6  死鎖 120
6．7  事務(wù) 122
6．7．1  事務(wù)并發(fā)導(dǎo)致的問(wèn)題 123
6．7．2  事務(wù)隔離級(jí)別 124
6．7．3  自建事務(wù) 126
6．8  巨量數(shù)據(jù)的優(yōu)化 128
6．8．1  表分區(qū) 128
6．8．2  分庫(kù)分表 132
6．8．3  讀寫分離 134
6．9  非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù) 138
6．9．1  內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù) 139
6．9．2  列存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù) 140
6．9．3  面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù) 140
6．9．4  文檔數(shù)據(jù)庫(kù) 140
6．9．5  圖數(shù)據(jù)庫(kù) 141
6．10  數(shù)據(jù)庫(kù)中間件 141
第7章  緩存設(shè)計(jì) 143
7．1  緩存的收益 143
7．2  緩存的鍵與值 145
7．2．1  緩存的鍵 145
7．2．2  緩存的值 149
7．3  緩存的更新機(jī)制 151
7．3．1  時(shí)效性更新機(jī)制 151
7．3．2  主動(dòng)更新機(jī)制 152
7．4  緩存的清理機(jī)制 155
7．4．1  時(shí)效式清理 156
7．4．2  數(shù)目閾值式清理 157
7．4．3  非強(qiáng)引用式清理 161
7．4．4  清理策略使用實(shí)踐 164
7．5  緩存的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn) 165
7．5．1  緩存穿透 165
7．5．2  緩存雪崩 166
7．5．3  緩存擊穿 166
7．5．4  緩存預(yù)熱 167
7．6  緩存的位置 168
7．6．1  客戶端緩存 169
7．6．2  靜態(tài)緩存 172
7．6．3  服務(wù)緩存 173
7．6．4  數(shù)據(jù)庫(kù)緩存 173
7．7  寫緩存 174
7．7．1  寫緩存的收益問(wèn)題 175
7．7．2  寫緩存實(shí)踐 175
第8章  可靠性設(shè)計(jì) 177
8．1  軟件可靠性概述 177
8．2  軟件可靠性指標(biāo) 178
8．2．1  失效概率 178
8．2．2  失效強(qiáng)度 179
8．2．3  失效率 179
8．3  模塊連接方式與可靠性 179
8．3．1  串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性 179
8．3．2  并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性 180
8．3．3  冗余系統(tǒng)的可靠性 180
8．3．4  模塊連接方式的可靠性討論 181
8．4  軟件失效模型 181
8．5  可靠性設(shè)計(jì) 182
8．5．1  消除單點(diǎn)依賴 183
8．5．2  化串聯(lián)為并聯(lián) 183
8．5．3  采用集群 184
第9章  應(yīng)用保護(hù) 185
9．1  應(yīng)用保護(hù)概述 185
9．2  隔離 187
9．3  限流 189
9．3．1  時(shí)間窗限流法 189
9．3．2  漏桶限流法 190
9．3．3  令牌限流法 192
9．4  降級(jí) 193
9．5  熔斷 196
9．6  恢復(fù) 198
第10章  前端高性能 200
10．1  前端工作分析 200
10．1．1  前端加載過(guò)程 200
10．1．2  前端性能分析 201
10．2  資源下載優(yōu)化 203
10．2．1  資源壓縮 203
10．2．2  減少請(qǐng)求 205
10．2．3  資源緩存 210
10．3  頁(yè)面解析優(yōu)化 214
10．3．1  順應(yīng)解析流程 214
10．3．2  應(yīng)用新型前端框架 216
10．4  懶加載 216
10．5  預(yù)操作 217
第11章  架構(gòu)設(shè)計(jì)理論 219
11．1  軟件架構(gòu)風(fēng)格 219
11．1．1  管道過(guò)濾器架構(gòu)風(fēng)格 220
11．1．2  面向?qū)ο蠹軜?gòu)風(fēng)格 220
11．1．3  基于組件的架構(gòu)風(fēng)格 221
11．1．4  事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)風(fēng)格 221
11．1．5  分層架構(gòu)風(fēng)格 221
11．1．6  C/S架構(gòu)風(fēng)格 222
11．1．7  三層C/S架構(gòu)風(fēng)格 223
11．1．8  B/S架構(gòu)風(fēng)格 224
11．2  軟件生命周期 225
11．2．1  需求階段 226
11．2．2  模型設(shè)計(jì) 227
11．2．3  概要設(shè)計(jì) 228
11．2．4  詳細(xì)設(shè)計(jì) 228
11．2．5  質(zhì)量指標(biāo)設(shè)計(jì) 229
11．2．6  方案預(yù)研 229
11．2．7  軟件開(kāi)發(fā) 229
第12章  高性能架構(gòu)實(shí)踐 231
12．1  需求概述 231
12．2  權(quán)限系統(tǒng)的相關(guān)理論 234
12．2．1  權(quán)限模型 234
12．2．2  訪問(wèn)控制方式 240
12．3  模型設(shè)計(jì) 241
12．3．1  模型調(diào)研 241
12．3．2  模型應(yīng)用 242
12．4  概要設(shè)計(jì) 249
12．5  數(shù)據(jù)層詳細(xì)設(shè)計(jì) 253
12．5．1  RBAC數(shù)據(jù)表的范式設(shè)計(jì) 253
12．5．2  RBAC數(shù)據(jù)表的反范式設(shè)計(jì) 254
12．5．3  RBAC數(shù)據(jù)表的最終設(shè)計(jì) 255
12．5．4  MatrixAuth管理類數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì) 257
12．5．5  MatrixAuth的數(shù)據(jù)層結(jié)構(gòu) 259
12．6  緩存詳細(xì)設(shè)計(jì) 260
12．7  服務(wù)端詳細(xì)設(shè)計(jì) 261
12．7．1  數(shù)據(jù)源動(dòng)態(tài)切換 261
12．7．2  數(shù)據(jù)冗余的一致性保證 263
12．7．3  服務(wù)端的操作接口 263
12．8  客戶端詳細(xì)設(shè)計(jì) 265
12．8．1  可控角色的權(quán)限驗(yàn)證 265
12．8．2  自由角色的權(quán)限驗(yàn)證 267
12．8．3  用戶信息、角色關(guān)聯(lián)信息推送 268
12．9  MatrixAuth項(xiàng)目實(shí)踐總結(jié) 268
12．9．1  MatrixAuth的高性能設(shè)計(jì) 268
12．9．2  需求完成度分析 270
12．9．3  MatrixAuth的使用簡(jiǎn)介 270
參考文獻(xiàn) 273