服务器端开发 —— 分层架构系统的简单说明

系统架构

1、结构说明

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：

• 1、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。
• 2、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。
• 3、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。

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：

2、技术支撑

2.1、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。

2.2、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。

2.3、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。

2.4、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。

2.5、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

2.6、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。 容灾设计。

参考

1、https://www.cnblogs.com/brandonli/p/5201544.html
2、https://www.jianshu.com/p/8cd069820f79
3、https://blog.csdn.net/weixin_45132238