后台开发技术(1)--概述

说到后台开发，首选就有一个问题：什么是后台开发。就我理解，就是做服务器端开发。在服务器端运行着不同功能的服务，有直接与客户端连接的，有实现某一特定业务的比如用户注册登录，有数据存储的如基于mysql,memcached,redis等做的存储系统，除此之外还有一些满足运维监控系统，运营统计系统等。

那么后台开发需要哪些技术呢？回答这个问题之前先来看看一般的后台系统架构，如下图所示：

 

后台系统一般分为接入层，业务逻辑层和数据存储层，它们各自有不同的职责：

接入层主要负责客户端接入把用户请求分发到业务逻辑层，客户端不论是什么是浏览器还是APP类型的首先都要连接到接入层，任何请求都是通过接入层转发，客户端不用户关心功能具体有哪个服务实现的。接入层主要解决跟用户的连接问题。

业务逻辑层负责实现具体的业务功能，满足业务需求。比如在微信中你输入手机号码和登陆密码进入微信，跟好友聊天发消息都是业务层中不同的业务模块完成的。从产品的角度看它是整个后台的核心，不论是接入层还是数据存储层都是为它做支撑的。

数据存储层负责保存业务所需的数据，提供业务数据的读写支撑。

后台系统的三层架构需要根据具体情况动态调整，而不是一成不变的。具体需要怎样调整需要看具体的业务场景。首先要分析出系统的瓶颈在哪里，重点投入提高供瓶颈，其他地方则可以做的粗糙一些，样可以避免过度设计，提高效率。

比如开发一个新的产品时，这个产品是没什么用户的，可能就有几百个种子用户。功能上也不知道用户喜欢什么功能。这个时候基本没什么瓶颈的，这个时候就要遵循简单原则，架构上尽可能精简，只做最核心的一些功能，目的是要尽快上线验证。这个时候接入层和业务逻辑层可以合并，直连数据库就行了。

随着用户量增加，产品功能越来越复杂，就会遇到第一个瓶颈，不同的业务场景瓶颈也不同。比如视频的瓶颈一般在网卡I/O上，实时语音瓶颈一般在接入层上，电商类网站瓶颈一般在图片存储上即磁盘I/O，需要加密压缩的瓶颈一般在CPU上。

分析瓶颈并优化是后台开发的核心能力，它需要以下几个方面的技术支撑：

 基础：

1.服务器硬件硬件的性能，网卡性能，磁盘I/O性能，CUP性能。

2.常用系统调用和库函数的性能，如read,write, memcpy,gettimeofday。

3.常用户数据结构和算法的性能，如数组，队列，二叉树，hash表。

4.了解操作系统内存操作机制，熟悉内存分配算法，可以根据需要自己设计内存分配算法变体。

网络：

1. 精通Socket网络编程，对TCP/IP协议要非常熟悉。
2. 熟悉常用的应层协议如http, ftp, smpt, pop3。
3. 能够根据需要设计专用应用层协议。
4. 能够根据业务场景调整操作系统或开源工具的的网络参数。
5. 能够根据产品运行的局域网和广域网环境优化接入机制。

并发：

1. 熟练应用操作系统提供的进程间通信机制。
2. 清楚地知道多线程与多进程成各自的优缺点以及它们的应用场景。
3. 数据并发访问机制。
4. 无锁编程技术。
5. 并发设计模式。
6. 同步异步程序设计，了解他们的优缺点，根据具体场景灵活使用。

分布式：

1. 数据同步的算法。
2. 数据/服务分片算法。
3. 负载均衡的设计方案。
4. 客户端接入设计。
5. 可用性设计。
6. 扩展性设计。

数据存储:

1. mysql数据库运行机制，清楚各种存储引擎的特点
2. 了解mysql的索引设计机制，知道基本的优化方法。
3. 能够使用各种nosql数据库。
4. 数据主备方案设计
5. 数据cache设计

安全：

1. 对称加密算法，非对称加密算法，摘要算法。
2. SQL注入，跨站攻击，内存溢出防范方法。
3. 了解https原理，能够根据情况设计安全方案。
4. 容错设计。
5. 容灾设计。

故障定位：

静态代码分析工具

运行时故障定位工具top,free,iostat,mpstat,

 

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