01 認(rèn)識(shí)分布式
02 Java中間件
03 分布式框架

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1：分布式系統(tǒng)介紹

1.1 什么事分布式系統(tǒng)

1.1.1 分布式系統(tǒng)的定義

是一組聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)上的組件，組件之間通過(guò)消息傳遞來(lái)通信并協(xié)調(diào)行動(dòng)。

1.1.2 分布式系統(tǒng)的意義

單機(jī)的缺陷：

升級(jí)單機(jī)處理能力的性價(jià)比越來(lái)越低。

單機(jī)處理能力存在瓶頸。

單機(jī)不能滿足穩(wěn)定性和可用性的考慮。

1.2 分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)

1.2.1 組成計(jì)算機(jī)的5要素

輸入 + 輸出 + CPU + 內(nèi)存 + 外存

計(jì)算機(jī)組成5要素

1.2.2 線程和進(jìn)程

進(jìn)程是CPU資源分配的最小單位。

線程是CPU資調(diào)度的最小單位。線程屬于進(jìn)程，一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的多個(gè)線程共享進(jìn)程的內(nèi)存空間，而多個(gè)進(jìn)程之間的內(nèi)存空間是相互獨(dú)立的。

互不通訊的多線程模式

互不通訊

基于共享容器協(xié)同的多線程模式

生產(chǎn)者和消費(fèi)者模型。

共享容器協(xié)同

基于事件協(xié)同的多線程模式

事件協(xié)同

多進(jìn)程模式

1.2.3 網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)和知識(shí)

1.2.3.1 OSI與TCP/IP

1.2.3.2 網(wǎng)絡(luò)IO實(shí)現(xiàn)方式

BIO 阻塞式IO

NIO 非阻塞式IO 基于事件驅(qū)動(dòng)采用Reactor模式

AIO 異步IO

1.2.4 如何把應(yīng)用叢單機(jī)擴(kuò)展到分布式

1.2.4.1 輸入設(shè)備的變化

人機(jī)交互的輸入設(shè)備 + 系統(tǒng)間調(diào)用者

1.2.4.2 輸出設(shè)備的變化

人家交互輸出設(shè)備 + 系統(tǒng)間響應(yīng)者

1.2.4.3 控制器的變化

1.2.3.4 運(yùn)算器的變化

1.2.3.5 存儲(chǔ)的變化

1.2.5 分布式系統(tǒng)的難點(diǎn)

1.2.5.1 缺乏全局時(shí)鐘

節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘不一致，分布式鎖

1.2.5.2 面對(duì)故障獨(dú)立性

多個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，怎么定位

1.2.5.3 處理單點(diǎn)故障

集群，單點(diǎn)做備份，降低墊底故障的影響范圍

1.2.5.4 事物的挑戰(zhàn)

兩階段提交 最終一致 BASE CAP Paxos

2 大型網(wǎng)站及架構(gòu)演進(jìn)過(guò)程

2.1 大型網(wǎng)站的特點(diǎn)

高并發(fā) + 海量數(shù)據(jù)

2.2 大型網(wǎng)站的架構(gòu)演進(jìn)

2.2.1 Java技術(shù)單機(jī)構(gòu)建的網(wǎng)站

最基本的單體應(yīng)用 應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器部署在一臺(tái)機(jī)器上

單體應(yīng)用

2.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用分離

將數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器部署在不同的機(jī)器上

數(shù)據(jù)和應(yīng)用分開(kāi)部署

2.2.3 應(yīng)用服務(wù)器集群

負(fù)載均衡

因?yàn)镠TTP協(xié)議是無(wú)狀態(tài)的，Session有關(guān)聯(lián)用戶和服務(wù)器的狀態(tài)

需解決Session的問(wèn)題

Session Sticky

根據(jù)Session Id在負(fù)載均衡器做路由，同一個(gè)Session Id總是路由到同一臺(tái)服務(wù)器。

缺點(diǎn)：

1：一臺(tái)服務(wù)器宕機(jī)，那么機(jī)器的會(huì)話數(shù)據(jù)全部丟失。

2：會(huì)話表示是應(yīng)用層的信息，那么負(fù)載均衡服務(wù)器需要在應(yīng)用層進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，開(kāi)銷比較大。

3：負(fù)載均衡服務(wù)器變成了一個(gè)有狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)。

Session 復(fù)制

增加會(huì)話同步機(jī)制，把會(huì)話數(shù)據(jù)同步到其他服務(wù)器上面。

缺點(diǎn)：

1：同步Session數(shù)據(jù)增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的開(kāi)銷。

2：同步會(huì)導(dǎo)致每臺(tái)服務(wù)器有集群的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致Session數(shù)據(jù)的內(nèi)容占用會(huì)很嚴(yán)重。

3：Session數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)

將Session數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)服務(wù)器上。

缺點(diǎn)：

1：讀寫(xiě)Session數(shù)據(jù)引入了網(wǎng)絡(luò)操作，相對(duì)于讀取本地?cái)?shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，存在延時(shí)和不穩(wěn)定 但是我們服務(wù)器通訊在內(nèi)網(wǎng)，所以問(wèn)題不大。

2：存儲(chǔ)集群出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響我們的應(yīng)用。

4：基于Cookie

把Session的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Cookie里面，

缺點(diǎn)：

1：Cookie長(zhǎng)度限制。

2：安全性，依賴于客戶端維持狀態(tài)。

3：性能影響，帶寬消耗：每次HTTP請(qǐng)求增加帶寬消耗。

2.2.5 數(shù)據(jù)壓力變大，讀寫(xiě)分離

2.2.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫(xiě)分離

數(shù)據(jù)庫(kù)主從同步，更新操作連接主庫(kù)數(shù)據(jù)源，查詢操作連接從庫(kù)數(shù)據(jù)源

2.2.5.2 搜索引擎是一個(gè)讀庫(kù)

2.2.5.3 緩存

數(shù)據(jù)緩存

頁(yè)面緩存

2.2.6 引入分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)

讀寫(xiě)分離

2.2.7 數(shù)據(jù)庫(kù)瓶頸

2.2.7.1 專庫(kù)專用，數(shù)據(jù)垂直拆分

將不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)拆分到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

不能關(guān)聯(lián)查詢。

2.2.7.2 數(shù)據(jù)水平分表

主鍵一致性

數(shù)據(jù)庫(kù)拆分

2.2.8 應(yīng)用面對(duì)新挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)拆分，業(yè)務(wù)越來(lái)越大，項(xiàng)目很難修改

服務(wù)化

2.2.9 消息中間件

異步和解耦

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的大型网站系统与Java中间件实践 01 认识分布式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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