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软件建模

在软件开发中，有两个客观存在：

• 一个是我们要解决的领域问题

• 另一个客观存在就是最终开发出来的软件系统软件系统

对这两个客观存在进行抽象化处理的手段，就是软件模型

对领域问题和软件系统进行分析、设计和抽象的这个过程，就是软件建模设计

高并发架构设计方法

分布式应用

使用负载均衡服务器，将多台应用服务器构成一个分布式集群，用户请求首先到达负载均衡服务器

• 然后由负载均衡服务器将请求分发到不同的应用服务器上

当高并发的用户请求到达时，请求将被分摊到不同的服务器上

• 这样一来，每台服务器创建的线程都不会太多，占用的资源也在合理范围内，系统就会保持正常运行

分布式缓存

将数据缓存起来，每次访问数据的时候先从缓存中读取，如果缓存中没有需要的数据，才去数据库中查找

这样可以极大降低数据库的负载压力，也有效提高了获取数据的速度

• 同样，缓存可以通过将多台服务器够构成一个分布式集群，提升数据处理能力

分布式消息队列

应用程序（消息生产者）就可以将写数据库的操作，写入到消息队列中，然后由消息消费者服务器从消息队列中消费消息

• 根据取出来的消息将数据写入到数据库中
• 当有突发的高并发写入的时候，只要控制消息消费者的消费速度，就可以保证数据库的负载压力不会太大

由于消息生产者和消息消费者没有调用耦合，当需要增强系统的处理能力

• 只需要增加消息生产者或者消息消费者服务器就可以，不需要改动任何代码，实现伸缩更加简单

分布式关系数据库

将多台服务器构建成一个分布式的关系数据库集群，从而实现数据库的伸缩性

分布式微服务

将单体架构中庞大的业务逻辑拆分成一些更小、更低耦合的服务，然后通过服务间的调用完成业务的处理

短视频系统设计

部署模型

用户上传视频时，上传请求会通过负载均衡服务器和网关服务器，到达视频上传微服务

视频上传微服务需要做两件事：

• 一是把上传文件数据流写入视频文件暂存服务器
• 二是把用户名、上传时间、视频时长、视频标题等视频元数据写入分布式MySQL数据库

视频文件上传完成后，视频上传微服务会生成一个视频上传完成消息，并将其写入到消息队列服务器

视频内容处理器将消费这个上传完成消息，并根据消息内容：

• 从视频文件暂存服务器获取视频文件数据，进行处理

视频存储系统设计

使用Hadoop分布式文件系统HDFS进行存储

• HDFS适合大文件存储的一次写入多次读取的场景，满足视频一次上传多次播放的需求

• 同时，它还可以自动进行数据备份，满足数据存储高可用

HDFS适合存储大文件，大文件减少磁盘碎片，更有利于存储空间的利用

• 同时HDFS NameNode的访问压力也更小，所以需要把若干个视频文件合并成一个HDFS文件进行存储
  • 并将存储相关的细节记录到HBase中

网约车系统设计

整体架构

两个APP应用：

• 一个是给乘客的，用来叫车

• 一个是给司机的，用来接单

长连接管理

TCP是长连接，一旦建立了连接，连接通道就需要长期保持，不管是司机App发送位置信息给服务器

• 还是服务器推送派单信息给司机App，都需要使用这个特定的连接通道

也就是说，司机App和服务器的连接是特定的，司机App需要知道自己连接的服务器是哪一台

• 而给司机App推送消息的时候，也需要知道要通过哪一台服务器才能完成推送

司机端的TCP长连接需要进行专门管理，处理司机App和服务器的连接信息