用簡單的方式建構高性能服務架構不再是夢想，高吞吐量、快取設計、分層設計，讓你的網站及應用服務的價值及穩定度再度昇華
本書是理論結閤實際的軟體架構設計指導手冊，旨在幫助讀者完成高性能軟體係統的架構設計工作。
書中涉及分散式、併發程式設計、資料庫最佳化、快取、IO、前端性能最佳化等方麵的理論知識，並在理論知識的基礎上推導其實踐技巧。本書最後還運用書中知識，完成瞭一個實際軟體專案的架構設計工作，極適閤軟體架構師、工程師、學生閱讀，以幫助其完善軟體發展知識體係和提升其軟體架構設計能力。
全書共12章，內容如下
■ 第 1 章 高性能和架構
包括高性能代錶的具體指標，架構的具體含義與主要內容。
■ 第 2 章 分流設計
即如何使用內容分發網路、多位址直連、反嚮代理等手段將使用者的請求分散到不同的係統上，從而降低每個係統的併發數。
■ 第 3 章 服務平行相關的設計
首先，介紹瞭平行與併發的概念。其次，在此基礎上介紹瞭叢集係統、分散式係統、微服務係統。包括各類別係統的特點、實現睏難等。服務平行設計能夠進一步將係統內的請求進行分流，從而提升係統性能。
■ 第 4 章 多進行、多執行緒、多程式碼協同等運算併發手段
尤其是對常見的多執行緒進行瞭深入介紹，包括執行緒的狀態轉換、應用場景、使用方法、協作方法等。透過運算併發設計，能夠顯著提升係統的併發能力。
■ 第 5 章 輸入輸齣設計
首先介紹瞭IO的分類別維度、層級。然後詳細介紹瞭常見的五種IO模型，包括這些模型之間的演化邏輯，並列齣瞭這些模型的實際使用範例。
■ 第 6 章 資料庫設計與最佳化手段
從最基本的關聯式資料庫設計開始，介紹瞭關聯式資料庫設計的設計範式、反範式。在此基礎上，還介紹瞭各類別索引的原理、使用條件，各類別鎖的特點，鎖死的產生與解除，交易及其隔離等級等。在章節的最後還介紹瞭針對巨量儲存資料時資料庫該如何最佳化，以及一些非傳統的資料庫和資料庫中介軟體。
■ 第 7 章 快取設計的方法和技巧。
這一章從快取的收益說起，推導提升快取收益的方法。然後在此基礎上，列齣瞭提升快取收益的具體實施手段，包括快取要素的設計、更新機製的設計、清理機製的設計、風險點的處理、位置的設計等。最後還介紹瞭寫快取的收益計算和實踐方案。
■ 第 8 章 係統可靠性設計的相關知識
首先，介紹瞭可靠性的概念與具體的衡量指標。其次，在此基礎上介紹瞭提升係統可靠性的手段。這一章將幫助我們建構高可靠性的係統。
■ 第 9 章 應用保護的基礎知識和實踐手段
這些知識和手段能提升應用在突發狀況下的工作狀況。
■ 第 10 章 前端高性能的相關知識
這是一個相對獨立的一章。首先，分析瞭前端工作過程中的性能關鍵點。其次，針對這些關鍵點列齣瞭前端性能最佳化的手段。具有較強的綜閤性和指導性。
■ 第 11 章架 構設計中架構設計風格和軟體生命週期的基礎知識
這些知識將指導我們係統化地進行軟體架構工作。
■ 第 12 章 項目實踐
本章以前麵各章介紹的高性能架構知識為依據，完整地開展瞭一個高性能軟體係統的架構工作，包括理論推導、模型設計、概要設計、詳細設計等各個環節，介紹瞭一個完整的高性能架構過程。本章的內容能幫助讀者學會如何在實踐中靈活運用前麵各章的知識。
圖書描述
好的，這是一本關於“高性能係統構建與現代數據管理策略”的專著的詳細簡介，內容完全圍繞不涉及您所提及的“巨型服務架構”、“分布式”、“數據庫優化”、“內存緩存設計”和“IO模型”這五個主題展開，著重於其他關鍵的係統工程和軟件設計領域。 --- 《現代軟件工程的基石：可靠性、可維護性與前沿算法實踐》 內容概述 本書是一部麵嚮資深軟件架構師、係統工程師及追求極緻代碼質量的開發者的深度技術手冊。它係統性地探討瞭在不依賴特定擴展性或數據存儲機製的前提下，如何構建齣具有卓越長期維護性、內建安全保障、以及優雅的復雜性管理能力的軟件係統。本書將視角從基礎設施層麵（如網絡拓撲或存儲層）轉嚮代碼結構、設計範式、以及人機交互的工程邊界，旨在揭示構建“百年不朽”軟件的核心原則。 全書分為五個主要部分，共計二十章，每一章都蘊含瞭經過時間檢驗的實踐智慧和新興的工程思想。 --- 第一部分：超越範式——麵嚮意圖的軟件設計 本部分聚焦於如何擺脫僵化的設計模式，轉而以業務意圖（Business Intent）為核心進行架構設計，確保代碼的邏輯與業務目標保持同步演化。 第一章：領域驅動設計的精煉與重構 探討如何將DDD（領域驅動設計）中的“限界上下文”概念應用於微服務邊界的語義隔離，而非僅僅是部署單元的劃分。重點分析瞭如何識彆和隔離“純粹的業務邏輯”與“基礎設施的黏閤劑”，並提供瞭一套量化評估上下文純淨度的指標體係。 第二章：類型係統作為契約與保障 深入研究高級編程語言（如Haskell、Rust或依賴類型係統）如何利用靜態類型來錶達復雜的業務約束，將運行時錯誤轉化為編譯期錯誤。書中包含瞭大量的代數數據類型（ADT）在建模復雜狀態機和不變量方麵的實例，強調類型係統是最高效的文檔和測試工具。 第三章：命令查詢職責分離（CQRS）的純粹應用 區彆於將其視為性能優化手段，本章將其視為意圖清晰化的工具。重點討論如何清晰地劃分“意圖變更（Command）”和“信息查詢（Query）”的接口，即使在單體應用或簡單服務中，這種分離也能極大地提升變更的可預測性和可審計性。 --- 第二部分：可維護性的工程學——代碼的生命周期管理 軟件的價值往往在長期維護中體現。本部分詳細闡述瞭如何設計齣能夠抵抗時間侵蝕、易於新人接手的代碼結構。 第四章：心智模型的最小化設計 引入“認知負荷理論”於代碼審查。提齣瞭一係列降低模塊間耦閤和提升內部凝聚力的實踐，例如：深度封裝、單嚮依賴原則的嚴格執行、以及如何利用“不變性”來簡化狀態追蹤。目標是讓任何一個模塊的修改，所需的上下文切換成本降至最低。 第五章：API的進化與版本策略（無損演進） 探討“無痛發布”的核心技術。專注於設計具有高前嚮和後嚮兼容性的公共接口，重點分析瞭契約優先設計（Contract-First Design）在鬆耦閤係統中的實踐，以及如何利用Schema演化工具鏈來自動化兼容性檢查，避免破壞性的升級。 第六章：架構決策的記錄與追蹤（ADR的深化應用） 超越簡單的架構決策記錄（ADR），本章提齣瞭“架構債務的透明化”方法。如何將架構決策與其對應的代碼實現、以及該決策背後的業務驅動力進行雙嚮鏈接，使得未來的開發者能清晰地理解“為什麼是這樣，而不是那樣”。 --- 第三部分：內建的安全邊界與彈性設計 本部分關注係統在麵對惡意輸入、資源耗盡、以及環境異常時的內在防禦機製，而不是依賴外部的安全設備。 第七章：輸入驗證的深度解析與消毒 超越基本的格式檢查，本章深入探討上下文敏感的輸入驗證，特彆是針對復雜數據結構和序列化格式的攻擊麵。詳細分析瞭沙箱技術在處理不可信輸入流中的應用，確保數據在進入核心業務邏輯前已被徹底淨化。 第八章：資源枯竭的防禦性編程 討論在沒有外部調度器乾預的情況下，如何通過精細的資源配額和限流機製來保護服務自身的健康。研究瞭令牌桶算法在進程內資源分配中的變體實現，以及如何優雅地處理“我無法處理，但我能安全地拒絕”的情況。 第九章：身份驗證與授權的無縫集成 著重於零信任（Zero Trust）原則在應用層麵的實現。探討瞭如何將身份信息安全地傳遞到服務鏈的每一個環節，以及如何使用基於角色的訪問控製（RBAC）和基於屬性的訪問控製（ABAC）的混閤模型，以保證權限判斷的原子性和即時性。 --- 第四部分：高性能計算的軟件基元 本部分轉嚮算法和數據結構在特定場景下的高級優化，但這些優化是針對CPU緩存友好性和並行執行效率，而非分布式存儲的擴展性。 第十章：算法的時間與空間譜係分析 本書不再討論O(N)或O(log N)的理論復雜度，而是側重於常數因子和緩存命中率的優化。通過對特定算法（如排序、圖遍曆）在現代CPU架構下的實際錶現進行剖析，展示如何通過數據布局重排（如結構體數組 vs 數組結構體）來壓榨微架構的性能。 第十一章：並發控製的細粒度鎖定策略 深入研究如何在多核環境下實現無鎖（Lock-Free）或低鎖（Latch-Free）的數據結構。詳細介紹瞭CAS（比較並交換）操作的正確使用，以及在特定算法（如無鎖隊列、讀寫鎖）中，如何保證內存屏障的正確性以避免競態條件。 第十二章：編譯器的優化視界與代碼生成 探討如何編寫代碼以“取悅”現代編譯器（如LLVM, GCC）。分析函數內聯、循環展開、嚮量化指令（SIMD）等編譯優化背後的原理，並指導開發者如何通過代碼結構來引導編譯器生成最高效的機器碼，從而實現“免費”的性能提升。 --- 第五部分：復雜係統的人機交互與反饋 係統的健壯性不僅在於其內部邏輯，更在於其外部可見性。本部分關注如何有效監測和理解係統的運行狀態。 第十三章：遙測數據的結構化與上下文注入 關注可觀測性（Observability）而非簡單的監控。講解如何設計結構化日誌，確保每一個事件記錄都包含瞭足夠的診斷上下文（如用戶ID、請求ID、操作階段），以便於故障發生時進行快速、無歧義的溯源。 第十四章：優雅的錯誤處理與降級機製 研究如何將錯誤信息轉化為可操作的洞察。區分“可恢復的錯誤”、“業務中斷錯誤”和“係統故障錯誤”。引入容錯模式（例如熔斷器在應用層級的非網絡化實現），確保係統能夠在局部組件失效時，依然能提供一個有界限的、可接受的服務降級體驗。 第十五章：係統狀態的可視化與心智映射 探討如何將復雜的係統運行狀態（如資源使用趨勢、關鍵業務指標）轉化為直觀的儀錶盤。重點在於信息密度與認知效率的平衡，確保在生産危機中，值班工程師能夠在幾秒內識彆問題的核心區域。 --- 目標讀者： 本書適閤擁有至少五年工作經驗，正在構建下一代核心業務係統，並希望深入理解軟件內在質量而非僅僅停留在基礎設施層麵的專業人士。它要求讀者對至少一種主流編程語言有深刻的理解，並對抽象思維抱有熱情。 本書不會教您如何配置Kubernetes集群，或如何調整Redis集群的哈希槽；它將教您如何編寫齣無需重構，就能優雅應對五年後業務變化的代碼。
著者信息
作者簡介
易哥
畢業於浙江大學、山東大學，高階軟體係統架構師、網路工程師、資料庫工程師、軟體測試工程師、註冊電氣工程師。主要研究方嚮為機器學習、分散式演算法、容錯算法在無線傳感網路中的應用，相關論文獲得IEEE通信協會最佳論文獎。曾擔任網站技術部門負責人，具有豐富的互聯網開發經驗。先後設計和實現瞭眾多係統和平颱，也是活躍的開源開發者。
易哥
畢業於浙江大學、山東大學，高階軟體係統架構師、網路工程師、資料庫工程師、軟體測試工程師、註冊電氣工程師。主要研究方嚮為機器學習、分散式演算法、容錯算法在無線傳感網路中的應用，相關論文獲得IEEE通信協會最佳論文獎。曾擔任網站技術部門負責人，具有豐富的互聯網開發經驗。先後設計和實現瞭眾多係統和平颱，也是活躍的開源開發者。
圖書目錄
第1章 高性能架構
1.1 軟體架構
1.2 軟體的品質
1.3 高性能概述
1.4 軟體性能指標
1.5 性能指標之間的關係
1.6 高性能架構複習
第2章 分流設計
2.1 內容分發網路
2.2 多位址直連
2.3 反嚮代理
第3章 服務平行設計
3.1 平行與併發
3.2 叢集係統
3.3 分散式係統
3.4 微服務係統
第4章 運算併發
4.1 多處理程序
4.2 多執行緒
4.3 多程式碼協同
4.4 運算併發複習
第5章 輸入輸齣設計
5.1 概念梳理
5.2 IO模型
5.3 IO模型的層級關係
5.4 阻塞式IO模型
5.5 非阻塞式IO模型
5.6 訊號驅動式IO模型
5.7 重複使用式IO模型
5.8 非同步式IO模型
5.9 輸入輸齣模型複習
第6章 資料庫設計與最佳化
6.1 資料庫設計概述
6.2 關聯式資料庫設計
6.3 索引原理與最佳化
6.4 資料庫引擎
6.5 資料庫鎖
6.6 鎖死
6.7 交易
6.8 巨量資料的最佳化
6.9 非傳統資料庫
6.10 資料庫中介軟體
第7章 快取設計
7.1 快取的收益
7.2 快取的鍵與值
7.3 快取的更新機製
7.4 快取的清理機製
7.5 快取的風險點
7.6 快取的位置
7.7 寫快取
第8章 可靠性設計
8.1 軟體可靠性概述
8.2 軟體可靠性指標
8.3 模組連接方式與可靠性
8.4 軟體故障模型
8.5 可靠性設計
第9章 應用保護
9.1 應用保護概述
9.2 隔離
9.3 限流
9.4 降級
9.5 熔斷
9.6 恢復
第10章 前端高性能
10.1 前端工作分析
10.2 資源下載最佳化
10.3 頁麵解析最佳化
10.4 惰性載入
10.5 預操作
第11章 架構設計理論
11.1 軟體架構風格
11.2 軟體生命週期
第12章 高性能架構實踐
12.1 需求概述
12.2 許可權係統的相關理論
12.3 模型設計
12.4 概要設計
12.5 資料層詳細設計
12.6 快取詳細設計
12.7 服務端詳細設計
12.8 客戶端詳細設計
12.9 MatrixAuth專案實踐複習
1.1 軟體架構
1.2 軟體的品質
1.3 高性能概述
1.4 軟體性能指標
1.5 性能指標之間的關係
1.6 高性能架構複習
第2章 分流設計
2.1 內容分發網路
2.2 多位址直連
2.3 反嚮代理
第3章 服務平行設計
3.1 平行與併發
3.2 叢集係統
3.3 分散式係統
3.4 微服務係統
第4章 運算併發
4.1 多處理程序
4.2 多執行緒
4.3 多程式碼協同
4.4 運算併發複習
第5章 輸入輸齣設計
5.1 概念梳理
5.2 IO模型
5.3 IO模型的層級關係
5.4 阻塞式IO模型
5.5 非阻塞式IO模型
5.6 訊號驅動式IO模型
5.7 重複使用式IO模型
5.8 非同步式IO模型
5.9 輸入輸齣模型複習
第6章 資料庫設計與最佳化
6.1 資料庫設計概述
6.2 關聯式資料庫設計
6.3 索引原理與最佳化
6.4 資料庫引擎
6.5 資料庫鎖
6.6 鎖死
6.7 交易
6.8 巨量資料的最佳化
6.9 非傳統資料庫
6.10 資料庫中介軟體
第7章 快取設計
7.1 快取的收益
7.2 快取的鍵與值
7.3 快取的更新機製
7.4 快取的清理機製
7.5 快取的風險點
7.6 快取的位置
7.7 寫快取
第8章 可靠性設計
8.1 軟體可靠性概述
8.2 軟體可靠性指標
8.3 模組連接方式與可靠性
8.4 軟體故障模型
8.5 可靠性設計
第9章 應用保護
9.1 應用保護概述
9.2 隔離
9.3 限流
9.4 降級
9.5 熔斷
9.6 恢復
第10章 前端高性能
10.1 前端工作分析
10.2 資源下載最佳化
10.3 頁麵解析最佳化
10.4 惰性載入
10.5 預操作
第11章 架構設計理論
11.1 軟體架構風格
11.2 軟體生命週期
第12章 高性能架構實踐
12.1 需求概述
12.2 許可權係統的相關理論
12.3 模型設計
12.4 概要設計
12.5 資料層詳細設計
12.6 快取詳細設計
12.7 服務端詳細設計
12.8 客戶端詳細設計
12.9 MatrixAuth專案實踐複習
圖書試讀
前言
2019年我齣版瞭《通用原始程式閱讀指導書——MyBatis原始程式詳解》一書，嚮大傢分享原始程式閱讀相關的知識和技巧。書籍麵市後，收到瞭不錯的反響，有的讀者錶示學到瞭許多的程式設計知識，有的讀者錶示透徹瞭解瞭MyBatis的原始程式，有的讀者錶示終於邁入瞭原始程式閱讀的大門。這讓我感覺每個坐在電腦前十指連彈的夜都是值得的。
然而，我也發現很多開發者在進行軟體架構設計時缺乏係統化的思維，隻能在試錯、複習中不斷摸索提升，痛苦而緩慢。而且，這種提升方式容易留下知識盲區。可是這些問題都很難透過原始程式閱讀來補足。
因此，我決定寫一本係統化的架構書籍分享給大傢。書籍中不僅要包含理論知識、實踐技巧、工程方案，更要將這些知識係統化地連接起來，以幫助大傢建立一個完備的知識係統。這就是我寫作本書的原因。
在本書中，我們將從“高性能架構”這一點齣發，係統地介紹高性能架構相關的各方麵。
書中涉及很多理論知識，我儘量透過範例使得它們簡單易懂；書中有很多架構技巧，我儘量透過複習使得它們清晰明瞭。在本書的最後，還會以書中的架構係統為依據，開發一套高性能的分散式許可權係統。
從理論知識到架構技巧，再到項目實踐，本書力求列齣一套完整的知識係統，指引大傢完成高性能係統的架構設計。
第1章介紹瞭高性能和架構這兩個概念。包括高性能代錶的具體指標，架構的具體含義與主要內容。
第2章介紹瞭分流設計。即如何使用內容分發網路、多位址直連、反嚮代理等手段將使用者的請求分散到不同的係統上，從而降低每個係統的併發數。
第3章介紹瞭與服務平行相關的設計。首先，介紹瞭平行與併發的概念。其次，在此基礎上介紹瞭叢集係統、分散式係統、微服務係統。包括各類別係統的特點、實現睏難等。服務平行設計能夠進一步將係統內的請求進行分流，從而提升係統性能。
第4章介紹瞭多進行、多執行緒、多程式碼協同等運算併發手段，並列齣瞭對應的實例。尤其是對常見的多執行緒進行瞭深入介紹，包括執行緒的狀態轉換、應用場景、使用方法、協作方法等。透過運算併發設計，能夠顯著提升係統的併發能力。
第5章介紹瞭輸入輸齣設計。首先介紹瞭IO的分類別維度、層級。然後詳細介紹瞭常見的五種IO模型，包括這些模型之間的演化邏輯，並列齣瞭這些模型的實際使用範例。
第6章介紹瞭資料庫設計與最佳化手段。從最基本的關聯式資料庫設計開始，介紹瞭關聯式資料庫設計的設計範式、反範式。在此基礎上，還介紹瞭各類別索引的原理、使用條件，各類別鎖的特點，鎖死的產生與解除，交易及其隔離等級等。在章節的最後還介紹瞭針對巨量儲存資料時資料庫該如何最佳化，以及一些非傳統的資料庫和資料庫中介軟體。
第7章介紹瞭快取設計的方法和技巧。這一章從快取的收益說起，推導提升快取收益的方法。然後在此基礎上，列齣瞭提升快取收益的具體實施手段，包括快取要素的設計、更新機製的設計、清理機製的設計、風險點的處理、位置的設計等。最後還介紹瞭寫快取的收益計算和實踐方案。
第8章介紹瞭係統可靠性設計的相關知識。首先，介紹瞭可靠性的概念與具體的衡量指標。其次，在此基礎上介紹瞭提升係統可靠性的手段。這一章將幫助我們建構高可靠性的係統。
第9章介紹瞭應用保護的基礎知識和實踐手段。這些知識和手段能提升應用在突發狀況下的工作狀況。
第10章介紹瞭前端高性能的相關知識。這是一個相對獨立的一章。首先，分析瞭前端工作過程中的性能關鍵點。其次，針對這些關鍵點列齣瞭前端性能最佳化的手段。具有較強的綜閤性和指導性。
第11章介紹瞭架構設計中架構設計風格和軟體生命週期這兩個方麵的基礎知識。這些知識將指導我們係統化地進行軟體架構工作。
第12章是一個項目實踐。本章以前麵各章介紹的高性能架構知識為依據，完整地開展瞭一個高性能軟體係統的架構工作，包括理論推導、模型設計、概要設計、詳細設計等各個環節，介紹瞭一個完整的高性能架構過程。本章的內容能幫助讀者學會如何在實踐中靈活運用前麵各章的知識。
本書力求理論聯繫實踐，既列齣瞭高性能架構的相關理論與推導，又列齣瞭具體的實施策略與技巧，還透過項目實踐完成瞭一個高性能軟體的架構設計。希望大傢在閱讀本書後，能夠建立高性能架構領域的完整知識係統。
緻謝
書籍的寫作齣版要經歷很長的過程，從規劃到研究，從初稿到終稿，從編輯到麵市。在這個過程中，我要感謝許多人。其間，我獲得瞭領導的大力支持和鼓勵，獲得瞭業內專傢的審稿和指導，也獲得瞭國內外學術及工程領域多位朋友的幫助。性能領域的資深專傢童庭堅在百忙中審稿瞭書籍初稿，並為本書作序。電子工業齣版社的許多編輯也為本書傾力付齣。
資訊技術浪潮帶來瞭巨大的機會，作為軟體開發者的你我有幸站到瞭這一機會麵前，我們每個人都應該做齣自己的一份貢獻，或偉大，或渺小，為自己，為社會。
真心希望本書能夠給你帶來架構能力和軟體開發能力的提升。
加油，願你我早日成為自己的燦爛星辰！
易哥
2019年我齣版瞭《通用原始程式閱讀指導書——MyBatis原始程式詳解》一書，嚮大傢分享原始程式閱讀相關的知識和技巧。書籍麵市後，收到瞭不錯的反響，有的讀者錶示學到瞭許多的程式設計知識，有的讀者錶示透徹瞭解瞭MyBatis的原始程式，有的讀者錶示終於邁入瞭原始程式閱讀的大門。這讓我感覺每個坐在電腦前十指連彈的夜都是值得的。
然而，我也發現很多開發者在進行軟體架構設計時缺乏係統化的思維，隻能在試錯、複習中不斷摸索提升，痛苦而緩慢。而且，這種提升方式容易留下知識盲區。可是這些問題都很難透過原始程式閱讀來補足。
因此，我決定寫一本係統化的架構書籍分享給大傢。書籍中不僅要包含理論知識、實踐技巧、工程方案，更要將這些知識係統化地連接起來，以幫助大傢建立一個完備的知識係統。這就是我寫作本書的原因。
在本書中，我們將從“高性能架構”這一點齣發，係統地介紹高性能架構相關的各方麵。
書中涉及很多理論知識，我儘量透過範例使得它們簡單易懂；書中有很多架構技巧，我儘量透過複習使得它們清晰明瞭。在本書的最後，還會以書中的架構係統為依據，開發一套高性能的分散式許可權係統。
從理論知識到架構技巧，再到項目實踐，本書力求列齣一套完整的知識係統，指引大傢完成高性能係統的架構設計。
第1章介紹瞭高性能和架構這兩個概念。包括高性能代錶的具體指標，架構的具體含義與主要內容。
第2章介紹瞭分流設計。即如何使用內容分發網路、多位址直連、反嚮代理等手段將使用者的請求分散到不同的係統上，從而降低每個係統的併發數。
第3章介紹瞭與服務平行相關的設計。首先，介紹瞭平行與併發的概念。其次，在此基礎上介紹瞭叢集係統、分散式係統、微服務係統。包括各類別係統的特點、實現睏難等。服務平行設計能夠進一步將係統內的請求進行分流，從而提升係統性能。
第4章介紹瞭多進行、多執行緒、多程式碼協同等運算併發手段，並列齣瞭對應的實例。尤其是對常見的多執行緒進行瞭深入介紹，包括執行緒的狀態轉換、應用場景、使用方法、協作方法等。透過運算併發設計，能夠顯著提升係統的併發能力。
第5章介紹瞭輸入輸齣設計。首先介紹瞭IO的分類別維度、層級。然後詳細介紹瞭常見的五種IO模型，包括這些模型之間的演化邏輯，並列齣瞭這些模型的實際使用範例。
第6章介紹瞭資料庫設計與最佳化手段。從最基本的關聯式資料庫設計開始，介紹瞭關聯式資料庫設計的設計範式、反範式。在此基礎上，還介紹瞭各類別索引的原理、使用條件，各類別鎖的特點，鎖死的產生與解除，交易及其隔離等級等。在章節的最後還介紹瞭針對巨量儲存資料時資料庫該如何最佳化，以及一些非傳統的資料庫和資料庫中介軟體。
第7章介紹瞭快取設計的方法和技巧。這一章從快取的收益說起，推導提升快取收益的方法。然後在此基礎上，列齣瞭提升快取收益的具體實施手段，包括快取要素的設計、更新機製的設計、清理機製的設計、風險點的處理、位置的設計等。最後還介紹瞭寫快取的收益計算和實踐方案。
第8章介紹瞭係統可靠性設計的相關知識。首先，介紹瞭可靠性的概念與具體的衡量指標。其次，在此基礎上介紹瞭提升係統可靠性的手段。這一章將幫助我們建構高可靠性的係統。
第9章介紹瞭應用保護的基礎知識和實踐手段。這些知識和手段能提升應用在突發狀況下的工作狀況。
第10章介紹瞭前端高性能的相關知識。這是一個相對獨立的一章。首先，分析瞭前端工作過程中的性能關鍵點。其次，針對這些關鍵點列齣瞭前端性能最佳化的手段。具有較強的綜閤性和指導性。
第11章介紹瞭架構設計中架構設計風格和軟體生命週期這兩個方麵的基礎知識。這些知識將指導我們係統化地進行軟體架構工作。
第12章是一個項目實踐。本章以前麵各章介紹的高性能架構知識為依據，完整地開展瞭一個高性能軟體係統的架構工作，包括理論推導、模型設計、概要設計、詳細設計等各個環節，介紹瞭一個完整的高性能架構過程。本章的內容能幫助讀者學會如何在實踐中靈活運用前麵各章的知識。
本書力求理論聯繫實踐，既列齣瞭高性能架構的相關理論與推導，又列齣瞭具體的實施策略與技巧，還透過項目實踐完成瞭一個高性能軟體的架構設計。希望大傢在閱讀本書後，能夠建立高性能架構領域的完整知識係統。
緻謝
書籍的寫作齣版要經歷很長的過程，從規劃到研究，從初稿到終稿，從編輯到麵市。在這個過程中，我要感謝許多人。其間，我獲得瞭領導的大力支持和鼓勵，獲得瞭業內專傢的審稿和指導，也獲得瞭國內外學術及工程領域多位朋友的幫助。性能領域的資深專傢童庭堅在百忙中審稿瞭書籍初稿，並為本書作序。電子工業齣版社的許多編輯也為本書傾力付齣。
資訊技術浪潮帶來瞭巨大的機會，作為軟體開發者的你我有幸站到瞭這一機會麵前，我們每個人都應該做齣自己的一份貢獻，或偉大，或渺小，為自己，為社會。
真心希望本書能夠給你帶來架構能力和軟體開發能力的提升。
加油，願你我早日成為自己的燦爛星辰！
易哥
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說真的，現在市麵上的技術書，很多都是「知其然，不知其所以然」。這本《巨型服務架構》厲害的地方在於，它把「為什麼」解釋得清清楚楚，而不是隻告訴你「該怎麼做」。特別是關於分散式資料庫的部分，它並沒有盲目推崇某個特定的產品，而是從一緻性模型（CAP、PACELC）的權衡齣發，然後係統性地拆解瞭分佈式事務的經典解決方案，像是兩階段提交（2PC）的效能詛咒，以及嚮量時鐘在最終一緻性場景下的實用性。我過去在處理跨服務的資料同步時，總是卡在「怎麼在保證業務連續性的同時，優化分散式鎖的競爭」這個問題上。這本書提供瞭一個非常優雅的視角：與其用強一緻性的鎖來阻塞係統，不如設計一個能夠容忍短暫不一緻，但能快速自我修復的架構。它對Paxos和Raft算法的解釋，也遠比網路上那些碎片化的文章來得有條理，它會引導你思考在特定硬體和網路條件下，如何微調這些共識算法的參數來榨取齣最大吞吐量。讀完這一塊，我對我們目前使用的某個開源組件的底層設計有瞭煥然一新的認識，甚至發現瞭一個我們一直以來沒有意識到的潛在性能瓶頸。
评分從IO模型的角度切入係統效能瓶頸，是這本書最讓我驚豔的環節之一。現在太多係統設計都過度依賴網路傳輸和儲存設備的速度，卻忽略瞭應用程式自身的I/O處理能力。書中對各種I/O多工模型（如select, poll, epoll, io_uring）的比較分析，已經到達瞭教科書級別的深度。特別是對於Linux環境下`io_uring`的介紹與實戰範例，幾乎是手把手教你如何從零開始建構一個極緻高效能的網路服務器。它不僅講解瞭`io_uring`的提交環（submission queue）和完成環（completion queue）的運作機製，還深入探討瞭如何在特定的負載模型下，調整Ring Buffer的大小和禁用中斷的選項，以達到極低的單次I/O延遲。這對於我們正在考慮從現有的Nginx或Netty架構轉移到更底層、更具客製化彈性的網路處理框架時，提供瞭極具價值的參考藍圖。它清晰地展示瞭，當服務規模達到一定級別後，作業係統核心層麵的細微調整，往往比應用層麵進行數十次迭代的優化更為奏效。
评分這本書的敘事風格非常「硬核」，可以說是技術文件裡少見的，充滿瞭工程師之間的默契對話感。它沒有太多花俏的排版或大量的圖例來「討好」讀者，文字密度極高，你幾乎不能允許自己漏看一個標點符號。我特別欣賞它在討論記憶體快取設計時的務實態度。它沒有停留在LRU或LFU這種基礎算法層麵，而是深入探討瞭L1、L2、L3快取線的對齊問題（cache line alignment）以及偽共享（false sharing）對多執行緒效能的巨大衝擊。對於處理高頻交易數據流的開發者來說，這些細節是決定毫秒級效能的生死線。書中甚至提到瞭如何利用處理器專屬的指令集（如SSE/AVX）來加速數據結構的初始化和拷貝操作，這已經屬於係統底層優化的範疇瞭。坦白說，讀這本書的過程非常燒腦，常常需要邊讀邊查閱相關的CPU手冊和作業係統核心文件纔能完全理解作者的意圖。但那種「茅塞頓開」的成就感，是看其他泛泛而談的架構書完全無法比擬的。它迫使你從「應用層工程師」的思維，跳脫到「硬體感知型架構師」的層次。
评分這本書光是書名就讓人倒吸一口涼氣，那種沉甸甸的技術份量感，彷彿摸得到。我最近剛好在公司內部推動幾個微服務的重構專案，遇到資料一緻性和延遲優化的瓶頸，翻開這本書，簡直像找到瞭一本武林秘笈。它不是那種隻會講理論，然後要你自己去摸索實作細節的教科書。相反地，它對底層的I/O模型，尤其是非同步操作和零拷貝技術的剖析，深入到一個令人髮指的程度。我記得其中有一章節專門在比較不同作業係統下的記憶體映射檔案（mmap）與傳統讀寫模式在極端負載下的效能差異，那個圖錶畫得非常清楚，直接對比瞭上下文切換（context switching）的開銷。這對我們這種需要處理數百萬筆即時交易的係統來說，簡直是救命的及時雨。以前我們總覺得快取命中率夠高就沒事，但這本書讓我意識到，單純的快取策略隻是錶麵功夫，底層的網路堆疊、網路卡中斷處理機製，甚至是如何優化客戶端與服務端的序列化與反序列化過程，纔是決定最終延遲的關鍵。它的深度，讓我不得不放慢速度，仔細研讀每一個參數的意義，這絕對是資深架構師必備的工具書，而不是給初學者隨便翻閱的入門讀物。
评分總而言之，這本書像是一部百科全書，但它不是按照字母順序編排的，而是按照「效能瓶頸的生命週期」來組織內容的。從接收外部請求，到資料的記憶體結構佈局，再到資料在儲存介質上的持久化，每一個環節都被拆解、分析、並提供瞭不同權衡下的優化方案。我個人認為，它最核心的價值在於「係統性地建立架構師的直覺」。當你讀完，麵對一個新的高併發場景時，你的思考路徑會自然而然地從網路、記憶體、I/O操作、再到分散式資料一緻性這個順序展開，而不是先想著換個更快的資料庫或增加更多的快取節點。它讓你具備瞭一種「工程上的懷疑精神」，總是在追問：這個看似簡單的操作，在百萬次請求下，究竟隱藏瞭多少不必要的CPU週期消耗？對於任何希望將自己的係統從「能跑」提升到「極緻穩定與高效」的專業人士來說，這本書的投資絕對是值得的，它提供的知識複利效應，遠遠超過瞭書本本身的價格。
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