高并发的设计需要注意的问题

1.

2.

3.架构

在大方向上，被熟知的架构是web负载均衡+数据库主从+缓存+分布式存储+队列。在一开始，按照可扩展的原则设计和编程就可以。只是要多考虑缓存失效时的雪崩效应、主从同步的数据一致性和时间差、队列的稳定性和失败后的重试策略、文件存储的效率和备份方式等等意外情况。缓存失效、数据库复制中断、队列写入错误、电源损坏，在实际运维中经常发生，如果不注意这些，出现问题时恢复期可能会超出预期很长时间。

4数据库

几乎所有操作最后都要落到数据库身上，它又最难扩展（存储也挺难）。数据库常见的扩展方法有复制、分片，设计时要考虑到每种应用的数据如何复制、分片，当然这种考虑一般会推迟到技术设计时期。在初期进行数据库结构设计时，要根据不同的业务类型和增长量预期来考虑是否要分库、分区，并且尽量不要使用联合查询、不使用自增ID以方便分片。复制延时问题、主从数据库数据一致性问题，可以自己写或者用已有的运维工具进行检测。

用存储过程是比较难扩展的，这种情形多发生于传统C/S，特别是OA系统转换过来的开发人员。低成本网站不是一两台小型机跑一个数据库处理所有业务的模式，是机海作战。方便水平扩展比那点预分析时间和网络传输流量要重要的多的多。

另外，现在流行一种概念叫NoSQL，可以理解为非传统关系型数据库。实际应用中，网站有着越来越多的密集写操作、上亿的简单关系数据读取、热备等，这都不是传统关系数据库所擅长的，于是就产生了很多非关系型数据库，比如Redis/TC&TT/MongoDB/Memcachedb等，在测试中，这些几乎都达到了每秒至少一万次的写操作，内存型的甚至5万以上。在设计时，可根据业务特点和性能要求来选择是否使用这类数据库。例如MongoDB，几句配置就可以组建一个复制+自动分片+failover的环境，文档化的存储也简化了传统设计库结构再开发的模式。但是当你决定采用一项技术时，一定要真正了解其优劣，例如可能你所选择的技术并不能支持你所需要的事务和数据一致性要求。

5文件存储

存储的分布几乎跟数据库扩展一样困难，不过只有百万的PV的情况下，磁盘IO方面一般不会成大问题，一两台采用SATA做条带RAID的机器可以应付，反而是自己做异步备份比较复杂，因为小文件多。如果只有一台机器做存储，可以做简单的优化，例如放最小缩略图的分区和放中等缩略图的分区，根据平均大小调整一下块大小。存储要规划好目录结构，否则文件增多后维护起来复杂，也不利于扩展。同时还要考虑将来扩容，例如采用LVM，或者把文件根据不同规则散列到不同机器。磁盘IO繁重的情况下更容易出现故障，所以要做好备份，若发现有盘坏掉，要马上行动更换，很多人的硬盘都是坏了一块之后，接二连三的坏下去。

为了将来图片走cdn做准备，一开始最好就将图片的域名分开，且不用主域名。因为很多网站都将cookie设置到了.domain.ltd，如果图片也在这个域名下，很可能因为cookie而造成缓存失效，并且占多余流量，还可能因为浏览器并发线程限制造成访问缓慢。

6程序

一定硬件条件下，应用能承载多少访问量，很大一部分也取决于程序如何写。程序写的不好，可能一万的访问都承载不了，写的好，可能一两台机器就能承担几百万PV。越是复杂、数据实时性要求越高的应用，优化起来越难，但对普通网站有一个统一的思路，就是尽量向前端优化、减少数据库操作、减少磁盘IO。向前端优化指的是，在不影响功能和体验的情况下，能在浏览器执行的不要在服务端执行，能在缓存服务器上直接返回的不要到应用服务器，程序能直接取得的结果不要到外部取得，本机内能取得的数据不要到远程取，内存能取到的不要到磁盘取，缓存中有的不要去数据库查询（但必须缓存和数据库一致）。减少数据库操作指减少更新次数、缓存结果减少查询次数、将数据库执行的操作尽可能的让你的程序完成（例如join查询），减少磁盘IO指尽量不使用文件系统作为缓存、减少读写文件次数等。程序优化永远要优化慢的部分，换语法是无法“优化”的。

然而编程时不应该把重点放在优化上，应该关注扩展性。当今的WEB应用，需求变化非常之快，适应多种需求的架构是不存在的，我们的扩展性就要把要点放在跟底层交互的架构上，例如持久化数据的存取规则、缓存的存取规则等，还有一些共用服务，例如用户信息等。先把不变的部分做完善，剩下的部分就很容易将精力放在业务逻辑上面了。

1.数据库设计要合理，设计时考虑分库和同步问题；
2.尽量分析出时效性不强的操作，这些操作可以放在后台慢慢操作；
3.程序结构设计合理，对象之间的关系合理，尽量减少大对象的使用；
4.改善算法，这个不用多说了；
4.加强缓存机制（这里面考虑的东西很多的，文件的、内存的、数据库的等等，都要结合使用）；
5.如果压力过大，可以采用分布式(WebService、Remoting、csla、WCF等等你都可以参考)；
6.最重要的一点，需求一定要合理，一些蛮横的需求会让你永远提高不了系统性能。如果出现这样的需求，需要给出建议，适当弱化这些需求，让需求和性能达到平衡；
7.做一些适当的压力测试，不过说实话，我自己也是偶尔做做的；