目 錄

第1部分 什么是架構
第1章 五花八門的架構師職業(yè)2
1.1 架構師職業(yè)分類2
1.2 架構的分類2

第2章 架構的道與術5
2.1 何為道，何為術5
2.2 道與術的辯證關系6
第2部分 計算機功底

第3章 語言10
3.1 層出不窮的編程語言10
3.2 精通一門語言10

第4章 操作系統(tǒng)12
4.1 緩沖I/O和直接I/O12
4.2 內(nèi)存映射文件與零拷貝14
4.2.1 內(nèi)存映射文件14
4.2.2 零拷貝15
4.3 網(wǎng)絡I/O模型17
4.3.1 實現(xiàn)層面的網(wǎng)絡I/O模型17
4.3.2 Reactor模式與Preactor模式20
4.3.3 select、epoll的LT與ET20
4.3.4 服務器編程的1 N M模型22
4.4 進程、線程和協(xié)程24
4.5 無鎖（內(nèi)存屏障與CAS）27
4.5.1 內(nèi)存屏障27
4.5.2 CAS30

第5章 網(wǎng)絡31
5.1 HTTP 1.031
5.1.1 HTTP 1.0的問題31
5.1.2 Keep-Alive機制與Content-Length屬性31
5.2 HTTP 1.132
5.2.1 連接復用與Chunk機制32
5.2.2 Pipeline與Head-of-line Blocking問題33
5.2.3 HTTP/2出現(xiàn)之前的性能提升方法34
5.2.4 一來多回問題35
5.2.5 斷點續(xù)傳36
5.3 HTTP/236
5.3.1 與HTTP 1.1的兼容37
5.3.2 二進制分幀37
5.3.3 頭部壓縮39
5.4 SSL/TLS39
5.4.1 背景39
5.4.2 對稱加密的問題40
5.4.3 雙向非對稱加密41
5.4.4 單向非對稱加密42
5.4.5 中間人攻擊43
5.4.6 數(shù)字證書與證書認證中心44
5.4.7 根證書與CA信任鏈45
5.4.8 SSL/TLS協(xié)議：四次握手47
5.5 HTTPS48
5.6 TCP/UDP49
5.6.1 可靠與不可靠49
5.6.2 TCP的假連接（狀態(tài)機）51
5.6.3 三次握手（網(wǎng)絡2將軍問題）53
5.6.4 四次揮手54
5.7 QUIC56
5.7.1 不丟包（Raid5算法和Raid6算法）57
5.7.2 更少的RTT58
5.7.3 連接遷移58

第6章 數(shù)據(jù)庫59
6.1 范式與反范式59
6.2 分庫分表59
6.2.1 為什么要分60
6.2.2 分布式ID生成服務60
6.2.3 拆分維度的選擇60
6.2.4 Join查詢問題61
6.2.5 分布式事務61
6.3 B 樹62
6.3.1 B 樹邏輯結構62
6.3.2 B 樹物理結構63
6.3.3 非主鍵索引65
6.4 事務與鎖66
6.4.1 事務的四個隔離級別66
6.4.2 悲觀鎖和樂觀鎖67
6.4.3 死鎖檢測71
6.5 事務實現(xiàn)原理之1：Redo Log72
6.5.1 Write-Ahead73
6.5.2 Redo Log的邏輯與物理結構74
6.5.3 Physiological Logging75
6.5.4 I/O寫入的原子性（Double Write）76
6.5.5 Redo Log Block結構77
6.5.6 事務、LSN與Log Block的關系78
6.5.7 事務Rollback與崩潰恢復（ARIES算法）80
6.6 事務實現(xiàn)原理之2：Undo Log86
6.6.1 Undo Log是否一定需要86
6.6.2 Undo Log（MVCC）88
6.6.3 Undo Log不是Log89
6.6.4 Undo Log與Redo Log的關聯(lián)90
6.6.4 各種鎖91
6.7 Binlog與主從復制94
6.7.1 Binlog與Redo Log的主要差異94
6.7.2 內(nèi)部XA ?C Binlog與Redo Log一致性問題95
6.7.3 三種主從復制方式96
6.7.3 并行復制97
第7章 框架、軟件與中間件99
7.1 對生態(tài)體系的認知99
7.2 框架99
7.3 軟件與中間件100

第3部分 技術架構之道
第8章 高并發(fā)問題104
8.1 問題分類104
8.1.1 側(cè)重于高并發(fā)讀的系統(tǒng)104
8.1.2 側(cè)重于高并發(fā)寫的系統(tǒng)105
8.1.3 同時側(cè)重于高并發(fā)讀和高并發(fā)寫的系統(tǒng)106
8.2 高并發(fā)讀108
8.2.1 策略1：加緩存108
8.2.2 策略2：并發(fā)讀109
8.2.3 策略3：重寫輕讀110
8.2.4 總結：讀寫分離（CQRS架構）113
8.3 高并發(fā)寫114
8.3.1 策略1：數(shù)據(jù)分片114
8.3.2 策略2：任務分片115
8.3.3 策略3：異步化117
8.3.4 策略4：批量123
8.3.5 策略5：串行化 多進程單線程 異步I/O124
8.4 容量規(guī)劃125
8.4.1 吞吐量、響應時間與并發(fā)數(shù)125
8.4.2 壓力測試與容量評估127

第9章 高可用與穩(wěn)定性129
9.1 多副本129
9.2 隔離、限流、熔斷和降級130
9.3 灰度發(fā)布與回滾135
9.4 監(jiān)控體系與日志報警136

第10章 事務一致性138
10.1 隨處可見的分布式事務問題138
10.2 分布式事務解決方案匯總139
10.2.1 2PC139
10.2.2 最終一致性（消息中間件）141
10.2.3 TCC145
10.2.4 事務狀態(tài)表 調(diào)用方重試 接收方冪等147
10.2.5 對賬148
10.2.6 妥協(xié)方案：弱一致性 基于狀態(tài)的補償149
10.2.7 妥協(xié)方案：重試 回滾 報警 人工修復151
10.2.8 總結152

第11章 多副本一致性153
11.1 高可用且強一致性到底有多難153
11.1.1 Kafka的消息丟失問題153
11.1.2 Kafka消息錯亂問題156
11.2 Paxos算法解析158
11.2.1 Paxos解決什么問題158
11.2.2 復制狀態(tài)機161
11.2.3 一個樸素而深刻的思想163
11.2.4 Basic Paxos算法164
11.2.5 Multi Paxos算法167
11.3 Raft算法解析169
11.3.1 為可理解性而設計169
11.3.2 單點寫入170
11.3.3 日志結構171
11.3.4 階段1：Leader選舉174
11.3.5 階段2：日志復制176
11.3.6 階段3：恢復階段177
11.3.7 安全性保證177
11.4 Zab算法解析180
11.4.1 Replicated State Machine vs. Primary-Backup System180
11.4.2 zxid182
11.4.3 序：亂序提交 vs. 順序提交182
11.4.4 Leader選舉：FLE算法184
11.4.5 正常階段：2階段提交186
11.4.6 恢復階段186
11.5 三種算法對比187

第12章 CAP理論189
12.1 CAP理論的誤解189
12.2 現(xiàn)實世界不存在強一致性（PACELC理論）190
12.3 典型案例：分布式鎖192

第4部分 業(yè)務架構之道
第13章 業(yè)務意識196
13.1 產(chǎn)品經(jīng)理vs.需求分析師196
13.2 什么叫作一個業(yè)務198
13.3 業(yè)務架構的雙重含義199
13.4 業(yè)務架構與技術架構的區(qū)分200

第14章 業(yè)務架構思維202
14.1 偽分層202
14.2 邊界思維204
14.3 系統(tǒng)化思維205
14.4 利益相關者分析206
14.5 非功能性需求分析（以終為始）208
14.6 視角（橫看成嶺側(cè)成峰）209
14.7 抽象210
14.8 建模213
14.9 正交分解215

第15章 技術架構與業(yè)務架構的融合218
15.1 各式各樣的方法論218
15.2 為什么要領域驅(qū)動218
15.3 業(yè)務流程不等于系統(tǒng)流程221
15.4 為何很難設計一個好的領域模型222
15.5 領域驅(qū)動設計與微服務架構的合223
15.6 領域驅(qū)動設計與讀寫分離（CQRS）224
15.7 業(yè)務分層架構模式225
15.8 管道過濾器架構模式226
15.9 狀態(tài)機架構模式226
15.10 業(yè)務切面/業(yè)務閉環(huán)架構模式228

第5部分 從架構到技術管理
第16章 個人素質(zhì)的提升232
16.1 能力模型232
16.2 影響力的塑造234

第17章 團隊能力的提升237
17.1 不確定性與風險把控237
17.2 以價值為中心的管理239
17.3 團隊培養(yǎng)241