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细谈八种架构设计模式及其优缺点概述

架构设计

一、什么是架构我想这个问题，十个人回答得有十一个答案，因为另外的那一个是大家妥协的结果 。哈哈，我理解，架构就是骨架：
人类的身体的支撑是主要由骨架来承担的，然后是其上的肌肉、神经、皮肤 。架构对于软件的重要性不亚于骨架对人类身体的重要性 。
二、. 什么是设计模式这个问题我问过的面试者不下于数十次，回答五花八门，在我看来，模式就是经验，设计模式就是设计经验，有了这些经验，我们就能在特定情况下使用特定的设计、组合设计，这样可以大大节省我们的设计时间，提高工作效率 。
作为一个工作10年以上的老码农，经历的系统架构设计也算不少，接下来，我会把工作中用到的一些架构方面的设计模式分享给大家，望大家少走弯路 。总体而言，共有八种，分别是：

  1. 单库单应用模式：最简单的，可能大家都见过
  2. 内容分发模式：目前用的比较多
  3. 查询分离模式：对于大并发的查询、业务
  4. 微服务模式：适用于复杂的业务模式的拆解
  5. 多级缓存模式：可以把缓存玩的很好
  6. 分库分表模式：解决单机数据库瓶颈
  7. 弹性伸缩模式：解决波峰波谷业务流量不均匀的方法之一
  8. 多机房模式：解决高可用、高性能的一种方法
三、单库单应用模式这是最简单的一种设计模式，我们的大部分本科毕业设计、一些小的应用，基本上都是这种模式，这种模式的一般设计见下图：
细谈八种架构设计模式及其优缺点概述

文章插图
 
如上图所示，这种模式一般只有一个数据库，一个业务应用层，一个后台管理系统，所有的业务都是用过业务层完成的，所有的数据也都是存储在一个数据库中的，好一点会有数据库的同步 。虽然简单，但是也并不是一无是处 。
  • 优点：结构简单、开发速度快、实现简单，可用于产品的第一版等有原型验证需求、用户少的设计 。
  • 缺点：性能差、基本没有高可用、扩展性差，不适用于大规模部署、应用等生产环境 。
四、内容分发模式基本上所有的大型的网站都有或多或少的采用这一种设计模式，常见的应用场景是使用CDN技术把网页、图片、css、JS等这些静态资源分发到离用户最近的服务器 。这种模式的一般设计见下图：
细谈八种架构设计模式及其优缺点概述

文章插图
 
如上图所示，这种模式较单库单应用模式多了一个CDN、一个云存储OSS(七牛、又拍等雷同) 。一个典型的应用流程(以用户上传、查看图片需求为例)如下：
  1. 上传的时候，用户选择本地机器上的一个图片进行上传
  2. 程序会把这个图片上传到云存储OSS上，并返回该图片的一个URL
  3. 程序把这个URL字符串存储在业务数据库中，上传完成 。
  4. 查看的时候，程序从业务数据库得到该图片的URL
  5. 程序通过DNS查询这个URL的图片服务器
  6. 智能DNS会解析这个URL，得到与用户最近的服务器(或集群)的地址A
  7. 然后把服务器A上的图片返回给程序
  8. 程序显示该图片，查看完成 。
由上可知，这个模式的关键是智能DNS，它能够解析出离用户最近的服务器 。运行原理大致是：根据请求者的IP得到请求地点B，然后通过计算或者配置得到与B最近或通讯时间最短的服务器C，然后把C的IP地址返回给请求者 。这种模式的优缺点如下：
  • 优点：资源下载快、无需过多的开发与配置，同时也减轻了后端服务器对资源的存储压力，减少带宽的使用 。
  • 缺点：目前来说OSS，CDN的价格还是稍微有些贵(虽然已经降价好几次了)，只适用于中小规模的应用，另外由于网络传输的延迟、CDN的同步策略等，会有一些一致性、更新慢方面的问题 。
五、查询分离模式这种模式主要解决单机数据库压力过大，从而导致业务缓慢甚至超时，查询响应时间变长的问题，也包括需要大量数据库服务器计算资源的查询请求 。这个可以说是单库单应用模式的升级版本，也是技术架构迭代演进过程中的必经之路 。
这种模式的一般设计见下图：
细谈八种架构设计模式及其优缺点概述

文章插图
 
如上图所示，这种模式较单库单应用模式与内容分发模式多了几个部分，一个是业务数据库的主从分离，一个是引入了ES，为什么要这样？都解决了哪些痛点，下面具体结合业务需求场景进行叙述 。


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