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
本書是理論結合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系統的架構設計工作。
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面的理論知識，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，完成了一個實際軟體專案的架構設計工作，極適合軟體架構師、工程師、學生閱讀，以幫助其完善軟體發展知識體系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
包括高性能代表的具體指標，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、反向代理等手段將使用者的請求分散到不同的系統上，從而降低每個系統的併發數。
■ 第 3 章 服務平行相關的設計
首先，介紹了平行與併發的概念。其次，在此基礎上介紹了叢集系統、分散式系統、微服務系統。包括各類別系統的特點、實現困難等。服務平行設計能夠進一步將系統內的請求進行分流，從而提升系統性能。
■ 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了深入介紹，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，能夠顯著提升系統的併發能力。
■ 第 5 章 輸入輸出設計
首先介紹了IO的分類別維度、層級。然後詳細介紹了常見的五種IO模型，包括這些模型之間的演化邏輯，並列出了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，介紹了關聯式資料庫設計的設計範式、反範式。在此基礎上，還介紹了各類別索引的原理、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了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，列出了提升快取收益的具體實施手段，包括快取要素的設計、更新機制的設計、清理機制的設計、風險點的處理、位置的設計等。最後還介紹了寫快取的收益計算和實踐方案。
■ 第 8 章 系統可靠性設計的相關知識
首先，介紹了可靠性的概念與具體的衡量指標。其次，在此基礎上介紹了提升系統可靠性的手段。這一章將幫助我們建構高可靠性的系統。
■ 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，分析了前端工作過程中的性能關鍵點。其次，針對這些關鍵點列出了前端性能最佳化的手段。具有較強的綜合性和指導性。
■ 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系統化地進行軟體架構工作。
■ 第 12 章 項目實踐
本章以前面各章介紹的高性能架構知識為依據，完整地開展了一個高性能軟體系統的架構工作，包括理論推導、模型設計、概要設計、詳細設計等各個環節，介紹了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面各章的知識。
具体描述
好的，这是一本关于“高性能系统构建与现代数据管理策略”的专著的详细简介，内容完全围绕不涉及您所提及的“巨型服务架构”、“分布式”、“数据库优化”、“内存缓存设计”和“IO模型”这五个主题展开，着重于其他关键的系统工程和软件设计领域。 --- 《现代软件工程的基石：可靠性、可维护性与前沿算法实践》 内容概述 本书是一部面向资深软件架构师、系统工程师及追求极致代码质量的开发者的深度技术手册。它系统性地探讨了在不依赖特定扩展性或数据存储机制的前提下，如何构建出具有卓越长期维护性、内建安全保障、以及优雅的复杂性管理能力的软件系统。本书将视角从基础设施层面（如网络拓扑或存储层）转向代码结构、设计范式、以及人机交互的工程边界，旨在揭示构建“百年不朽”软件的核心原则。 全书分为五个主要部分，共计二十章，每一章都蕴含了经过时间检验的实践智慧和新兴的工程思想。 --- 第一部分：超越范式——面向意图的软件设计 本部分聚焦于如何摆脱僵化的设计模式，转而以业务意图（Business Intent）为核心进行架构设计，确保代码的逻辑与业务目标保持同步演化。 第一章：领域驱动设计的精炼与重构 探讨如何将DDD（领域驱动设计）中的“限界上下文”概念应用于微服务边界的语义隔离，而非仅仅是部署单元的划分。重点分析了如何识别和隔离“纯粹的业务逻辑”与“基础设施的黏合剂”，并提供了一套量化评估上下文纯净度的指标体系。 第二章：类型系统作为契约与保障 深入研究高级编程语言（如Haskell、Rust或依赖类型系统）如何利用静态类型来表达复杂的业务约束，将运行时错误转化为编译期错误。书中包含了大量的代数数据类型（ADT）在建模复杂状态机和不变量方面的实例，强调类型系统是最高效的文档和测试工具。 第三章：命令查询职责分离（CQRS）的纯粹应用 区别于将其视为性能优化手段，本章将其视为意图清晰化的工具。重点讨论如何清晰地划分“意图变更（Command）”和“信息查询（Query）”的接口，即使在单体应用或简单服务中，这种分离也能极大地提升变更的可预测性和可审计性。 --- 第二部分：可维护性的工程学——代码的生命周期管理 软件的价值往往在长期维护中体现。本部分详细阐述了如何设计出能够抵抗时间侵蚀、易于新人接手的代码结构。 第四章：心智模型的最小化设计 引入“认知负荷理论”于代码审查。提出了一系列降低模块间耦合和提升内部凝聚力的实践，例如：深度封装、单向依赖原则的严格执行、以及如何利用“不变性”来简化状态追踪。目标是让任何一个模块的修改，所需的上下文切换成本降至最低。 第五章：API的进化与版本策略（无损演进） 探讨“无痛发布”的核心技术。专注于设计具有高前向和后向兼容性的公共接口，重点分析了契约优先设计（Contract-First Design）在松耦合系统中的实践，以及如何利用Schema演化工具链来自动化兼容性检查，避免破坏性的升级。 第六章：架构决策的记录与追踪（ADR的深化应用） 超越简单的架构决策记录（ADR），本章提出了“架构债务的透明化”方法。如何将架构决策与其对应的代码实现、以及该决策背后的业务驱动力进行双向链接，使得未来的开发者能清晰地理解“为什么是这样，而不是那样”。 --- 第三部分：内建的安全边界与弹性设计 本部分关注系统在面对恶意输入、资源耗尽、以及环境异常时的内在防御机制，而不是依赖外部的安全设备。 第七章：输入验证的深度解析与消毒 超越基本的格式检查，本章深入探讨上下文敏感的输入验证，特别是针对复杂数据结构和序列化格式的攻击面。详细分析了沙箱技术在处理不可信输入流中的应用，确保数据在进入核心业务逻辑前已被彻底净化。 第八章：资源枯竭的防御性编程 讨论在没有外部调度器干预的情况下，如何通过精细的资源配额和限流机制来保护服务自身的健康。研究了令牌桶算法在进程内资源分配中的变体实现，以及如何优雅地处理“我无法处理，但我能安全地拒绝”的情况。 第九章：身份验证与授权的无缝集成 着重于零信任（Zero Trust）原则在应用层面的实现。探讨了如何将身份信息安全地传递到服务链的每一个环节，以及如何使用基于角色的访问控制（RBAC）和基于属性的访问控制（ABAC）的混合模型，以保证权限判断的原子性和即时性。 --- 第四部分：高性能计算的软件基元 本部分转向算法和数据结构在特定场景下的高级优化，但这些优化是针对CPU缓存友好性和并行执行效率，而非分布式存储的扩展性。 第十章：算法的时间与空间谱系分析 本书不再讨论O(N)或O(log N)的理论复杂度，而是侧重于常数因子和缓存命中率的优化。通过对特定算法（如排序、图遍历）在现代CPU架构下的实际表现进行剖析，展示如何通过数据布局重排（如结构体数组 vs 数组结构体）来压榨微架构的性能。 第十一章：并发控制的细粒度锁定策略 深入研究如何在多核环境下实现无锁（Lock-Free）或低锁（Latch-Free）的数据结构。详细介绍了CAS（比较并交换）操作的正确使用，以及在特定算法（如无锁队列、读写锁）中，如何保证内存屏障的正确性以避免竞态条件。 第十二章：编译器的优化视界与代码生成 探讨如何编写代码以“取悦”现代编译器（如LLVM, GCC）。分析函数内联、循环展开、向量化指令（SIMD）等编译优化背后的原理，并指导开发者如何通过代码结构来引导编译器生成最高效的机器码，从而实现“免费”的性能提升。 --- 第五部分：复杂系统的人机交互与反馈 系统的健壮性不仅在于其内部逻辑，更在于其外部可见性。本部分关注如何有效监测和理解系统的运行状态。 第十三章：遥测数据的结构化与上下文注入 关注可观测性（Observability）而非简单的监控。讲解如何设计结构化日志，确保每一个事件记录都包含了足够的诊断上下文（如用户ID、请求ID、操作阶段），以便于故障发生时进行快速、无歧义的溯源。 第十四章：优雅的错误处理与降级机制 研究如何将错误信息转化为可操作的洞察。区分“可恢复的错误”、“业务中断错误”和“系统故障错误”。引入容错模式（例如熔断器在应用层级的非网络化实现），确保系统能够在局部组件失效时，依然能提供一个有界限的、可接受的服务降级体验。 第十五章：系统状态的可视化与心智映射 探讨如何将复杂的系统运行状态（如资源使用趋势、关键业务指标）转化为直观的仪表盘。重点在于信息密度与认知效率的平衡，确保在生产危机中，值班工程师能够在几秒内识别问题的核心区域。 --- 目标读者： 本书适合拥有至少五年工作经验，正在构建下一代核心业务系统，并希望深入理解软件内在质量而非仅仅停留在基础设施层面的专业人士。它要求读者对至少一种主流编程语言有深刻的理解，并对抽象思维抱有热情。 本书不会教您如何配置Kubernetes集群，或如何调整Redis集群的哈希槽；它将教您如何编写出无需重构，就能优雅应对五年后业务变化的代码。
著者信息
作者簡介
易哥
畢業於浙江大學、山東大學，高階軟體系統架構師、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。主要研究方向為機器學習、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。先後設計和實現了眾多系統和平台，也是活躍的開源開發者。
易哥
畢業於浙江大學、山東大學，高階軟體系統架構師、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。主要研究方向為機器學習、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。先後設計和實現了眾多系統和平台，也是活躍的開源開發者。
图书目录
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 反向代理
第3章 服務平行設計
3.1 平行與併發
3.2 叢集系統
3.3 分散式系統
3.4 微服務系統
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 輸入輸出設計
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 輸入輸出模型複習
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 快取的更新機制
7.4 快取的清理機制
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 頁面解析最佳化
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 許可權系統的相關理論
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 反向代理
第3章 服務平行設計
3.1 平行與併發
3.2 叢集系統
3.3 分散式系統
3.4 微服務系統
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 輸入輸出設計
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 輸入輸出模型複習
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 快取的更新機制
7.4 快取的清理機制
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 頁面解析最佳化
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 許可權系統的相關理論
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
图书试读
前言
2019年我出版了《通用原始程式閱讀指導書——MyBatis原始程式詳解》一書，向大家分享原始程式閱讀相關的知識和技巧。書籍面市後，收到了不錯的反響，有的讀者表示學到了許多的程式設計知識，有的讀者表示透徹瞭解了MyBatis的原始程式，有的讀者表示終於邁入了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系統化的思維，只能在試錯、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，我決定寫一本系統化的架構書籍分享給大家。書籍中不僅要包含理論知識、實踐技巧、工程方案，更要將這些知識系統化地連接起來，以幫助大家建立一個完備的知識系統。這就是我寫作本書的原因。
在本書中，我們將從“高性能架構”這一點出發，系統地介紹高性能架構相關的各方面。
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了。在本書的最後，還會以書中的架構系統為依據，開發一套高性能的分散式許可權系統。
從理論知識到架構技巧，再到項目實踐，本書力求列出一套完整的知識系統，指引大家完成高性能系統的架構設計。
第1章介紹了高性能和架構這兩個概念。包括高性能代表的具體指標，架構的具體含義與主要內容。
第2章介紹了分流設計。即如何使用內容分發網路、多位址直連、反向代理等手段將使用者的請求分散到不同的系統上，從而降低每個系統的併發數。
第3章介紹了與服務平行相關的設計。首先，介紹了平行與併發的概念。其次，在此基礎上介紹了叢集系統、分散式系統、微服務系統。包括各類別系統的特點、實現困難等。服務平行設計能夠進一步將系統內的請求進行分流，從而提升系統性能。
第4章介紹了多進行、多執行緒、多程式碼協同等運算併發手段，並列出了對應的實例。尤其是對常見的多執行緒進行了深入介紹，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，能夠顯著提升系統的併發能力。
第5章介紹了輸入輸出設計。首先介紹了IO的分類別維度、層級。然後詳細介紹了常見的五種IO模型，包括這些模型之間的演化邏輯，並列出了這些模型的實際使用範例。
第6章介紹了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，介紹了關聯式資料庫設計的設計範式、反範式。在此基礎上，還介紹了各類別索引的原理、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了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章介紹了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，列出了提升快取收益的具體實施手段，包括快取要素的設計、更新機制的設計、清理機制的設計、風險點的處理、位置的設計等。最後還介紹了寫快取的收益計算和實踐方案。
第8章介紹了系統可靠性設計的相關知識。首先，介紹了可靠性的概念與具體的衡量指標。其次，在此基礎上介紹了提升系統可靠性的手段。這一章將幫助我們建構高可靠性的系統。
第9章介紹了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章介紹了前端高性能的相關知識。這是一個相對獨立的一章。首先，分析了前端工作過程中的性能關鍵點。其次，針對這些關鍵點列出了前端性能最佳化的手段。具有較強的綜合性和指導性。
第11章介紹了架構設計中架構設計風格和軟體生命週期這兩個方面的基礎知識。這些知識將指導我們系統化地進行軟體架構工作。
第12章是一個項目實踐。本章以前面各章介紹的高性能架構知識為依據，完整地開展了一個高性能軟體系統的架構工作，包括理論推導、模型設計、概要設計、詳細設計等各個環節，介紹了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面各章的知識。
本書力求理論聯繫實踐，既列出了高性能架構的相關理論與推導，又列出了具體的實施策略與技巧，還透過項目實踐完成了一個高性能軟體的架構設計。希望大家在閱讀本書後，能夠建立高性能架構領域的完整知識系統。
致謝
書籍的寫作出版要經歷很長的過程，從規劃到研究，從初稿到終稿，從編輯到面市。在這個過程中，我要感謝許多人。其間，我獲得了領導的大力支持和鼓勵，獲得了業內專家的審稿和指導，也獲得了國內外學術及工程領域多位朋友的幫助。性能領域的資深專家童庭堅在百忙中審稿了書籍初稿，並為本書作序。電子工業出版社的許多編輯也為本書傾力付出。
資訊技術浪潮帶來了巨大的機會，作為軟體開發者的你我有幸站到了這一機會面前，我們每個人都應該做出自己的一份貢獻，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年我出版了《通用原始程式閱讀指導書——MyBatis原始程式詳解》一書，向大家分享原始程式閱讀相關的知識和技巧。書籍面市後，收到了不錯的反響，有的讀者表示學到了許多的程式設計知識，有的讀者表示透徹瞭解了MyBatis的原始程式，有的讀者表示終於邁入了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系統化的思維，只能在試錯、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，我決定寫一本系統化的架構書籍分享給大家。書籍中不僅要包含理論知識、實踐技巧、工程方案，更要將這些知識系統化地連接起來，以幫助大家建立一個完備的知識系統。這就是我寫作本書的原因。
在本書中，我們將從“高性能架構”這一點出發，系統地介紹高性能架構相關的各方面。
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了。在本書的最後，還會以書中的架構系統為依據，開發一套高性能的分散式許可權系統。
從理論知識到架構技巧，再到項目實踐，本書力求列出一套完整的知識系統，指引大家完成高性能系統的架構設計。
第1章介紹了高性能和架構這兩個概念。包括高性能代表的具體指標，架構的具體含義與主要內容。
第2章介紹了分流設計。即如何使用內容分發網路、多位址直連、反向代理等手段將使用者的請求分散到不同的系統上，從而降低每個系統的併發數。
第3章介紹了與服務平行相關的設計。首先，介紹了平行與併發的概念。其次，在此基礎上介紹了叢集系統、分散式系統、微服務系統。包括各類別系統的特點、實現困難等。服務平行設計能夠進一步將系統內的請求進行分流，從而提升系統性能。
第4章介紹了多進行、多執行緒、多程式碼協同等運算併發手段，並列出了對應的實例。尤其是對常見的多執行緒進行了深入介紹，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，能夠顯著提升系統的併發能力。
第5章介紹了輸入輸出設計。首先介紹了IO的分類別維度、層級。然後詳細介紹了常見的五種IO模型，包括這些模型之間的演化邏輯，並列出了這些模型的實際使用範例。
第6章介紹了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，介紹了關聯式資料庫設計的設計範式、反範式。在此基礎上，還介紹了各類別索引的原理、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了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章介紹了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，列出了提升快取收益的具體實施手段，包括快取要素的設計、更新機制的設計、清理機制的設計、風險點的處理、位置的設計等。最後還介紹了寫快取的收益計算和實踐方案。
第8章介紹了系統可靠性設計的相關知識。首先，介紹了可靠性的概念與具體的衡量指標。其次，在此基礎上介紹了提升系統可靠性的手段。這一章將幫助我們建構高可靠性的系統。
第9章介紹了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章介紹了前端高性能的相關知識。這是一個相對獨立的一章。首先，分析了前端工作過程中的性能關鍵點。其次，針對這些關鍵點列出了前端性能最佳化的手段。具有較強的綜合性和指導性。
第11章介紹了架構設計中架構設計風格和軟體生命週期這兩個方面的基礎知識。這些知識將指導我們系統化地進行軟體架構工作。
第12章是一個項目實踐。本章以前面各章介紹的高性能架構知識為依據，完整地開展了一個高性能軟體系統的架構工作，包括理論推導、模型設計、概要設計、詳細設計等各個環節，介紹了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面各章的知識。
本書力求理論聯繫實踐，既列出了高性能架構的相關理論與推導，又列出了具體的實施策略與技巧，還透過項目實踐完成了一個高性能軟體的架構設計。希望大家在閱讀本書後，能夠建立高性能架構領域的完整知識系統。
致謝
書籍的寫作出版要經歷很長的過程，從規劃到研究，從初稿到終稿，從編輯到面市。在這個過程中，我要感謝許多人。其間，我獲得了領導的大力支持和鼓勵，獲得了業內專家的審稿和指導，也獲得了國內外學術及工程領域多位朋友的幫助。性能領域的資深專家童庭堅在百忙中審稿了書籍初稿，並為本書作序。電子工業出版社的許多編輯也為本書傾力付出。
資訊技術浪潮帶來了巨大的機會，作為軟體開發者的你我有幸站到了這一機會面前，我們每個人都應該做出自己的一份貢獻，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
用户评价
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，充滿了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這種基礎算法層面，而是深入探討了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。書中甚至提到了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，這已經屬於系統底層優化的範疇了。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手冊和作業系統核心文件才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，遇到資料一致性和延遲優化的瓶頸，翻開這本書，簡直像找到了一本武林秘笈。它不是那種只會講理論，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系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，那個圖表畫得非常清楚，直接對比了上下文切換（context switching）的開銷。這對我們這種需要處理數百萬筆即時交易的系統來說，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，單純的快取策略只是表面功夫，底層的網路堆疊、網路卡中斷處理機制，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，才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。
评分說真的，現在市面上的技術書，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，而不是只告訴你「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，而是從一致性模型（CAP、PACELC）的權衡出發，然後系統性地拆解了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，以及向量時鐘在最終一致性場景下的實用性。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。這本書提供了一個非常優雅的視角：與其用強一致性的鎖來阻塞系統，不如設計一個能夠容忍短暫不一致，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出最大吞吐量。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了煥然一新的認識，甚至發現了一個我們一直以來沒有意識到的潛在性能瓶頸。
评分從IO模型的角度切入系統效能瓶頸，是這本書最讓我驚豔的環節之一。現在太多系統設計都過度依賴網路傳輸和儲存設備的速度，卻忽略了應用程式自身的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，已經到達了教科書級別的深度。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致高效能的網路服務器。它不僅講解了`io_uring`的提交環（submission queue）和完成環（completion queue）的運作機制，還深入探討了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，提供了極具價值的參考藍圖。它清晰地展示了，當服務規模達到一定級別後，作業系統核心層面的細微調整，往往比應用層面進行數十次迭代的優化更為奏效。
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、並提供了不同權衡下的優化方案。我個人認為，它最核心的價值在於「系統性地建立架構師的直覺」。當你讀完，面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、再到分散式資料一致性這個順序展開，而不是先想著換個更快的資料庫或增加更多的快取節點。它讓你具備了一種「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，究竟隱藏了多少不必要的CPU週期消耗？對於任何希望將自己的系統從「能跑」提升到「極致穩定與高效」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，遠遠超過了書本本身的價格。
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