隨著互聯網技術的發展，分布式應用繫統對具備高性能、高可用性、可擴展性和可維護性的架構的依賴度越來越高。本書以理論與實踐相結合的方式，對分布式應用繫統的架構設計進行繫統、全面的闡述。本書分為3個部分，第一部分是分布式繫統架構概述，介紹一些分布式繫統架構下常見的基礎概念和架構設計的目標；第二部分是核心理論及技術，介紹分布式應用繫統下常見的技術中間件機制和使用場景，著重介紹分布式應用繫統在高性能、高可用性、可擴展性和可維護性等方面常見的優化技術；第三部分是架構實踐案例，梳理幾種常見的大型分布式應用繫統的架構，並結合具體問題進行分析，使讀者能夠真正理解設計分布式應用繫統架構所面臨的問題及解決問題的思路。
本書主要面向初/中/高級程序員和架構師，但書中的部分內容也適合產品經理、項目經理閱讀。此外，本書內容由淺入深且案例豐富，也適合作為培訓教材。

謝文輝，阿裡巴巴高級技術專家，曾在華為、魅族、深信服擔任架構師及技術經理，具有10年以上的繫統開發及架構設計經驗。他目前在阿裡巴巴東南亞電商平臺Lazada負責業務風控架構相關工作。他主導過多個雙活機房的設計和構建工作，也主導過多個日均活躍用戶數達千萬級的應用繫統的架構設計、改造及優化工作，對分布式應用繫統的高性能、高可用性和高並發處理有較為豐富的經驗。他的個人興趣在於大數據存儲處理、大規模繫統的高性能、高可用性及多機房架構的設計和構建。

第 一部分 分布式繫統架構概述
第1章 架構的基礎概念3
1．1架構的幾個概念3
1．1．1繫統與子繫統4
1．1．2模塊與組件4
1．1．3組件與框架4
1．2架構設計的目標5
1．2．1高性能5
1．2．2高可用性6
1．2．3可擴展性7
1．2．4可維護性8
1．3小結9
第2章 架構的演進10
2．1單體架構10
2．2分層架構11
2．3面向服務架構12
2．4微服務架構體繫14
2．4．1微服務架構14
2．4．2服務網格架構16
2．4．化架構17
2．5小結18
第二部分核心理論及技術
第3章常見的基礎組件21
3．1數據緩存21
3．1．1Redis高可用實現方案22
3．1．2Redis集群實現方案24
3．1．3Redis跨機房數據同步方案29
3．2數據分發34
3．2．1Kafka的分區機制及副本機制34
3．2．2Kafka高吞吐量實現方案40
3．2．3Kafka跨機房雙活方案44
3．3數據存儲47
3．3．1關繫數據庫MySQL48
3．3．2列式存儲數據庫HBase49
3．3．3文檔型存儲數據庫MongoDB51
3．3．4圖數據庫Neo4j54
3．3．5內容搜索數據庫Elasticsearch57
3．4服務遠程調用59
3．4．1RPC架構及原理59
3．4．2Dubbo架構及原理60
3．4．3gRPC架構及原理62
3．5小結63
第4章高性能架構64
4．1基礎概念64
4．1．1性能指標64
4．1．2利特爾法則65
4．1．3繫統優化分析65
4．1．4繫統指標選擇66
4．2客戶端及網絡接入66
4．2．1瀏覽器訪問優化66
4．2．2CDN緩存68
4．2．3反向代理69
4．3數據存儲71
4．3．1數據庫讀寫分離71
4．3．2數據庫分庫/分表82
4．3．3數據庫如何實現平滑擴容86
4．3．4NoSQL綜合解決方案90
4．4數據緩存95
4．4．1適合做緩存的場景95
4．4．2緩存穿透及解決方案95
4．4．3緩存雪崩及解決方案97
4．4．4緩存擊穿及解決方案97
4．4．5如何保障緩存與數據庫數據的一致性100
4．5業務邏輯103
4．5．1異步處理103
4．5．2消息隊列106
4．6架構模式與負載均衡106
4．6．1多進程並發模式與多線程並發模式107
4．6．2阻塞與非阻塞I/O模式107
4．6．3負載均衡架構109
4．7小結110
第5章高可用架構111
5．1分布式繫統的幾個理論111
5．1．1CAP理論111
5．1．2BASE理論114
5．2數據存儲層116
5．2．1雙機架構116
5．2．2數據多副本118
5．3業務邏輯層122
5．3．1有狀態和無狀態122
5．3．2服務治理124
5．3．3服務降級125
5．3．4服務限流130
5．4多機房架構133
5．4．1多機房的幾種架構133
5．4．2多機房多活架構138
5．4．3多機房流量分發141
5．5小結143
第6章可擴展架構144
6．1可擴展的幾個維度145
6．1．1橫向擴展145
6．1．2垂直擴展146
6．1．3縱深擴展147
6．2可擴展架構的實現148
6．2．1反向代理層148
6．2．2接入層149
6．2．3業務邏輯層150
6．2．4數據緩存層152
6．2．5數據存儲層152
6．3幾種典型可擴展架構153
6．3．1分層架構153
6．3．2服務化架構153
6．3．化架構154
6．4小結155
第7章可維護架構156
7．1繫統監控工具156
7．1．1Zabbix監控繫統介紹156
7．1．2Prometheus介紹158
7．1．3中間件監控繫統介紹159
7．2業務日志的監控及分析162
7．2．1日志采集及清洗163
7．2．2日志的傳輸及存儲165
7．2．3日志查詢及可視化166
7．3業務數據的安全監控及分析167
7．3．1數據安全防護方案167
7．3．2數據授權及審計繫統168
7．3．3數據血緣追蹤169
7．4小結170
第三部分架構實踐案例
第8章賬號繫統173
8．1繫統整體架構173
8．1．1注冊服務173
8．1．2認證服務175
8．1．3授權服務176
8．2關鍵問題及解決方案177
8．2．1如何解決會話粘連問題177
8．2．2如何實現數據一致性181
8．2．3如何實現安全降級183
8．3小結184
第9章秒殺繫統185
9．1繫統整體架構185
9．1．1接入網關186
9．1．2訂單及庫存服務187
9．1．3支付服務189
9．2關鍵問題及解決方案190
9．2．1如何優化流量金字塔模型190
9．2．2如何解決並發場景下的庫存扣減一致性問題191
9．2．3如何提升熱點賬戶的衝扣性能193
9．3小結197
第10章 消息推送繫統198
10．1繫統整體架構198
10．1．1業務接入層199
10．1．2通道層200
10．1．3客戶端層200
10．2關鍵問題及解決方案200
10．2．1如何實現過載保護201
10．2．2如何提升消息分發性能202
10．2．3如何解決海量消息推送明細的存儲問題203
10．2．4如何降低推送的客戶端功耗203
10．2．5如何解決消息重復推送問題204
10．2．6如何解決海量長連接問題205
10．2．7如何解決客戶端消息偽造問題206
10．3小結206
第11章 區塊鏈繫統207
11．1繫統整體架構及優化207
11．1．1接入層208
11．1．2池化層及指令處理層210
11．1．3網絡層213
11．1．4存儲層215
11．2小結216