前　言
很多軟件工程師的職業(yè)規(guī)劃是成為架構(gòu)師，但是要成為架構(gòu)師很多時候要求先有架構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，而不做架構(gòu)師又怎么會有架構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗?zāi)�？那么要如何獲得架構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗?zāi)�？一方面可以通過工作來學(xué)習(xí)，觀察所在團隊的架構(gòu)師是如何工作的，協(xié)助他做一些架構(gòu)設(shè)計和落地的工作。同時，思考如果你是架構(gòu)師，你將如何完成工作，哪些地方可以做得更好。
另一方面，也可以通過閱讀來學(xué)習(xí)，看看那些典型的、耳熟能詳?shù)膽?yīng)用系統(tǒng)是如何設(shè)計的。同樣，你也可以在閱讀的過程中思考：如果你是這個系統(tǒng)的架構(gòu)師，將如何進行設(shè)計？如何輸出你的設(shè)計結(jié)果？哪些關(guān)鍵設(shè)計需要進一步優(yōu)化？
通過這樣不斷地學(xué)習(xí)和思考，你就會不斷積累架構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗，等你有機會成為架構(gòu)師的時候，就可以從容不迫地利用你學(xué)習(xí)與思考獲得的經(jīng)驗和方法，開始你的架構(gòu)師職業(yè)生涯。
本書的所有案例都是基于真實場景的，甚至有些案例本身就是由真實設(shè)計文檔改編的。希望你在閱讀本書的過程中，能把自己帶入真實的系統(tǒng)設(shè)計場景中，把文章當成真實的設(shè)計文檔，把自己想象成文檔作者的同事，也就是說，你正在評審我做的設(shè)計。
你可以一邊閱讀一邊思考：這個設(shè)計哪些地方考慮不周？哪些關(guān)鍵點有缺漏？然后你可以把自己的思考記錄下來，當作你的評審意見。重要的是，通過這種方式，你擁有了和我一樣的關(guān)于每一個軟件設(shè)計案例的現(xiàn)場感：你不是一個閱讀書籍的讀者，而是置身于互聯(lián)網(wǎng)大廠的資深架構(gòu)師，你在評審?fù)�事的設(shè)計，也在考慮公司的未來。
本書特點
本書主要針對高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的典型應(yīng)用場景，采用標準的軟件架構(gòu)設(shè)計文檔格式，描述如何設(shè)計常見的高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)，期望能夠幫助你站在大廠架構(gòu)師的視角，理解高并發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計思路。
為了幫助你獲得這種身臨其境的大廠架構(gòu)師視角，本書提供了三條途徑。
足夠真實的高并發(fā)系統(tǒng)設(shè)計場景
高并發(fā)是系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的核心，也是很多大廠的關(guān)注焦點。在應(yīng)聘大廠架構(gòu)師崗位的時候，如果你對高并發(fā)架構(gòu)說不出什么，恐怕面試就兇多吉少了。但是看過了不少高并發(fā)系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)資料之后，你可能還是會有這樣的困惑：為什么我還是對設(shè)計一個完整的高并發(fā)系統(tǒng)沒有概念？
這主要是因為你學(xué)習(xí)的是具體的高并發(fā)架構(gòu)知識，而不是學(xué)習(xí)一個完整的高并發(fā)系統(tǒng)如何設(shè)計，所以也就無法形成一個整體的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計思路。
本書大部分案例都是針對我們?nèi)粘＝佑|的各種高并發(fā)應(yīng)用的，比如微博、短視頻、網(wǎng)約車、網(wǎng)盤、搜索引擎等，具體又分為高并發(fā)系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)處理架構(gòu)、高性能架構(gòu)、高可用架構(gòu)以及安全架構(gòu)。
在學(xué)習(xí)這些系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計案例的時候，一方面可以學(xué)習(xí)各種應(yīng)用系統(tǒng)如何進行整體設(shè)計，另一方面也可以學(xué)習(xí)高并發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的模式和技巧，兩者結(jié)合起來，就是一個完整的高并發(fā)系統(tǒng)設(shè)計的知識體系。
貼合工作場景的設(shè)計文檔形式
你可能會覺得設(shè)計文檔和自己關(guān)系不大：一是平時不怎么寫，也不愿意寫，覺得寫文檔價值不大；二是自己不擅長寫文檔，覺得寫也寫不好，甚至不太知道設(shè)計文檔該怎么寫。
但工作了這么多年，我發(fā)現(xiàn)寫東西可以幫助人更好地思考。技術(shù)人員如果不寫設(shè)計文檔，就會缺少對技術(shù)的深刻思考，缺乏對技術(shù)方案的優(yōu)點和缺點的系統(tǒng)認識，也就不知道如何找到更好的技術(shù)和更合理的方案。很顯然，這會阻礙技術(shù)人員的職業(yè)發(fā)展。
不僅如此，如果不寫設(shè)計文檔，缺乏對技術(shù)的深度思考，那么開發(fā)出來的軟件就缺乏創(chuàng)新，產(chǎn)品在市場上就缺乏競爭力。
可以粗暴一點地說：沒有設(shè)計文檔就沒有設(shè)計，沒有設(shè)計就沒有技術(shù)的進步。
所以，本書將以軟件設(shè)計文檔的形式去展現(xiàn)一系列軟件的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，這些設(shè)計文檔的風(fēng)格是相對統(tǒng)一的。我希望你可以在這些“重復(fù)”的設(shè)計文檔所展現(xiàn)的組織方式、軟件建模與架構(gòu)方式中，掌握一般的軟件設(shè)計方法和軟件設(shè)計文檔的寫作方法。
求同存異的典型系統(tǒng)架構(gòu)案例
我精挑細選了18個系統(tǒng)架構(gòu)案例，這些案例大多是目前大家比較關(guān)注的高并發(fā)、高性能、高可用系統(tǒng)。它們是高并發(fā)架構(gòu)設(shè)計的優(yōu)秀“課代表”，它們的技術(shù)可以解決現(xiàn)有的80%以上的高并發(fā)共性問題。所以在閱讀文檔的過程中，你可以進一步學(xué)習(xí)與借鑒這些典型的分布式互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)，構(gòu)建起自己的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方法論，以指導(dǎo)自己的工作實踐。
為了避免每篇文檔中都出現(xiàn)大量重復(fù)、雷同的設(shè)計，我在內(nèi)容方面進行了取舍，精簡了一些常規(guī)的、技術(shù)含量較低的內(nèi)容，而盡量介紹那些有獨特設(shè)計思想的技術(shù)點，盡可能做到在遵循設(shè)計文檔規(guī)范的同時，又突出每個系統(tǒng)自己的設(shè)計重點。
此外，本書中還有一部分設(shè)計是針對大型應(yīng)用系統(tǒng)的，比如限流器、防火墻、加解密服務(wù)、大數(shù)據(jù)平臺等。
但需要強調(diào)一點，本書會針對這些知名的大廠應(yīng)用重新進行設(shè)計，而不是分析現(xiàn)有應(yīng)用是如何設(shè)計的。一方面，重新設(shè)計完全可以按自己的意愿來，不管是設(shè)計方案還是需求分析、性能指標估算，都是一件很有意思的事；另一方面，因為現(xiàn)有應(yīng)用中的某些關(guān)鍵設(shè)計并沒有公開，我們要想討論清楚這些高并發(fā)應(yīng)用的架構(gòu)設(shè)計，沒有現(xiàn)成的資料，還是需