高并发与分布式系统：原则、事务与实战

本文主要探讨了高并发、高可用、分布式相关的知识点，包括无状态原则、系统拆分、服务化、消息队列的作用以及缓存的应用。 1. 高并发原则： - 无状态原则：为了实现水平扩展，应用应当尽可能地保持无状态，这意味着每个请求都可以独立处理，不依赖于之前的请求状态。通过配置中心实现无状态，例如Disconf、Yaconf、Zookeeper、Consul等工具。 - 拆分策略：按照系统功能、业务、读写比例、AOP（面向切面编程）维度进行拆分，例如购物车、结算、订单系统、CDN等。 - 服务化：进程内服务逐渐演变为服务化的架构，涉及服务的分组、隔离、限流、黑白名单、超时、重试机制、路由和故障补偿。 2. 分布式与集群的区别： - 分布式系统是多个独立的节点通过网络协同工作，共同完成任务，而集群是多个机器共享同一份数据，提供相同的服务，具有高可用性。 3. 分布式事务： - 二阶段提交（2PC）：分为准备阶段和提交阶段，确保所有参与者的操作要么全部成功，要么全部失败。 - 三阶段提交（3PC）：在2PC的基础上增加预提交阶段，减少阻塞时间，提高系统性能，但增加了复杂性。 4. 消息队列： - 目的：服务解耦、异步处理、流量削峰。例如，通过消息队列实现库存扣减，先在Redis中扣减并记录日志，然后由后台进程将日志应用到数据库，确保最终一致性。 5. 数据异构与闭环： - 数据异构：通过消息队列接收数据变化，原子化存储，形成数据的多源异构。 - 数据闭环：统一管理多个数据来源，异构存储数据，确保数据一致性。 6. 缓存应用： - 用户层：从DNS缓存到浏览器缓存，再到应用层的缓存，如Opcache、页面静态化、业务数据缓存等。 - 代理层：CDN缓存通过ATS、Varnish、Nginx、Squid等构建，提供快速响应。 - 接入层：Nginx的Proxy_cache、FastCGICache等。 - 应用层：如Nginx+Lua+Redis用于业务数据缓存，PHP的Opcache优化PHP执行效率。 这些技术与原则是构建高并发、高可用分布式系统的关键，它们能有效应对大规模用户访问，提升系统性能，保证服务稳定性。