系统架构设计
系统架构设计
系统架构设计今天，我们将探讨一项非常重要的主题 - 系统架构设计。
在技术领域，系统架构设计是一个关键的步骤，它为软件和硬件系统的开发提供了指导方针和蓝图。
一个好的架构设计可以决定系统的成功或失败，因此在开始系统开发之前，进行良好的架构设计是至关重要的。
什么是系统架构设计？系统架构设计可以被定义为将系统的不同组件和模块组合在一起，以满足功能需求和性能要求的过程。
它包括定义系统的整体结构，包括软件、硬件、通信协议和数据流等方面。
架构设计是一种高级设计，在低级实现之前提供了一个总体框架。
为什么系统架构设计重要？系统架构设计在开发过程中起到了至关重要的作用。
以下是一些关键原因：1.功能和性能需求：架构设计帮助我们确保系统能够满足所需的功能和性能要求。
它确保在满足各种需求的同时，系统能够高效运行。
2.系统的可扩展性：好的架构设计可以提供系统的可扩展性。
它使系统具备良好的灵活性，能够轻松适应未来的需求和变化。
3.复用和组件化：良好的架构设计鼓励代码和组件的复用。
这可以提高开发效率，并减少开发过程中的冗余和重复工作。
4.可维护性：好的架构设计使系统易于维护。
它将系统的不同部分明确分离，使问题的排查和修复变得更加容易。
5.风险管理：架构设计可以帮助我们识别和管理系统开发过程中的风险。
通过提前考虑可能的问题，我们可以采取相应的措施来减少风险。
如何进行系统架构设计？系统架构设计是一个复杂的过程，需要综合各种因素。
以下是一些关键步骤和原则：1. 需求分析首先，我们需要对系统的需求进行彻底的分析。
这包括功能需求、性能需求、可扩展性需求等。
我们需要与客户和利益相关者合作，确保我们完全理解他们的需求和期望。
2. 选择架构风格选择合适的架构风格是架构设计的关键一步。
常见的架构风格包括分层架构、客户端-服务器架构、微服务架构等。
我们需要根据系统的需求和特点来选择适合的架构风格。
3. 分解系统在架构设计中，我们需要将系统划分为较小的、可管理的模块和组件。
如何进行系统架构设计
如何进行系统架构设计在软件开发领域，系统架构设计是确保软件系统功能、性能、安全性和可扩展性的关键环节。
一个好的系统架构设计可以帮助开发团队合理规划项目，提高开发效率，同时确保系统的稳定和可维护性。
本文将介绍如何进行系统架构设计，包括需求分析、设计原则、架构模式和最佳实践等方面。
1. 需求分析系统架构设计的第一步是进行需求分析。
了解和理解系统的功能和业务需求，明确系统所需的基本功能以及预期的性能和安全性要求。
此外，还要考虑系统可能面临的未来扩展需求，以确保系统架构具有可扩展性。
2. 设计原则在进行系统架构设计时，需要遵循一些设计原则来确保系统的稳定性和可维护性。
以下是一些常用的设计原则：- 单一职责原则：每个模块或组件应该具有清晰的单一功能。
- 开放封闭原则：系统架构应该对扩展开放，但对修改封闭。
- 依赖倒置原则：模块之间的依赖关系应该依赖于抽象而不是具体实现。
- 接口隔离原则：接口应该小而专一，而不是大而全。
- 里氏替换原则：子类应该能够替代父类并保持系统行为的一致性。
3. 架构模式选择适合系统需求的架构模式是系统架构设计的关键。
以下是一些常用的架构模式：- 分层架构：将系统划分为不同的层次，每个层次负责不同的功能。
常见的分层架构包括三层架构和MVC架构。
- 微服务架构：将系统拆分为多个小型的、独立的服务，每个服务独立部署和扩展。
- 事件驱动架构：系统内各个组件通过事件进行通信和交互。
- 中间件架构：使用中间件来协调不同组件之间的通信和数据传输。
4. 组件选择在进行系统架构设计时，需要选择合适的组件来实现系统的功能。
选择合适的组件可以提高开发效率和系统性能。
在选择组件时，需要考虑以下因素：- 功能是否符合系统需求；- 组件的可靠性和稳定性；- 组件的性能和扩展性；- 组件的兼容性和维护性。
5. 最佳实践系统架构设计并不是一蹴而就，需要在实践中不断调整和优化。
以下是一些最佳实践的建议：- 进行原型设计来验证架构是否满足需求；- 使用设计模式来解决常见的设计问题；- 采用自动化部署和测试工具来提高开发效率；- 使用监控和日志记录工具来监控和诊断系统性能和异常情况；- 进行定期的系统审查和评估，以确保系统架构与业务需求的一致性。
系统架构设计介绍
系统架构设计介绍朋友们！今天来给大家讲讲系统架构设计这个事儿。
系统架构设计就像是给一个大房子打地基、搭框架。
如果这个框架没搭好，那后面不管怎么装修、布置，房子都可能会出问题，说不定哪天就“摇摇欲坠”啦。
所以，系统架构设计是整个系统开发过程中超级重要的一步。
那系统架构设计具体是做什么呢？简单来说，就是规划和构建一个系统的基本结构，确定系统由哪些部分组成，各个部分之间怎么相互连接、相互协作，就像安排好一个团队里每个人的职责和分工一样。
比如说，我们要设计一个电商网站的系统架构。
第一步，要明确这个系统的功能需求，是要能让用户浏览商品、下单购买、支付结算，还要有后台管理系统来管理商品、订单、用户信息等等。
然后，根据这些需求，我们开始规划系统的层次结构。
一般来说，会分为表现层、业务逻辑层和数据访问层。
表现层呢，就像是房子的外观和内饰，是用户直接看到和交互的部分，比如网站的页面设计、用户界面等等。
在电商网站上，用户看到的商品展示页面、购物车页面、结算页面，这些都属于表现层。
业务逻辑层呢，就像是房子的骨架和支撑结构，负责处理系统的核心业务逻辑。
比如在电商网站中，计算商品价格、验证用户输入的信息、处理订单流程等等这些业务功能，都是在业务逻辑层完成的。
数据访问层呢，就像是房子的地下室，用来存储和管理各种数据。
在电商网站里，商品信息、用户信息、订单信息等等这些数据的存储、查询、更新操作，都是由数据访问层来负责的。
除了层次结构，系统架构设计还要考虑系统的性能、可扩展性、可靠性和安全性等方面。
性能就好比是汽车的速度，如果系统运行得特别慢，用户每次点击都要等半天，那肯定没人愿意用啦。
所以我们要优化系统的性能，比如使用缓存技术来加快数据的读取速度，优化数据库的查询语句等等。
可扩展性就像是给房子预留了扩建的空间。
随着业务的发展，系统的功能可能需要不断增加和扩展。
如果一开始的架构设计没有考虑到可扩展性，后面要添加新功能的时候就会变得非常困难，甚至可能要推倒重来。
系统架构设计
系统架构设计一、引言系统架构设计是软件开发过程中至关重要的一环，它涉及各个方面的工作，从需求分析到系统设计再到实际开发，都需要有一套完善的系统架构设计方案。
本文将着重探讨系统架构设计的重要性以及常用的架构模式和原则。
二、系统架构设计的重要性系统架构设计是软件开发中的基石，它的重要性体现在以下几个方面：1. 增强系统的可维护性：通过合理的系统架构设计，可以使系统的各个组件之间的关系清晰明了，降低了系统的耦合度，从而使系统更易于维护和扩展。
2. 提高系统的性能和可靠性：通过选择合适的架构模式和技术，可以有效地提高系统的性能和可靠性。
例如，采用分布式架构可以实现系统的负载均衡，提高系统的并发处理能力。
3. 降低开发成本和风险：系统架构设计需要在设计阶段进行全面的规划和预测，可以帮助开发团队更早地发现潜在的问题和风险，减少在开发和测试阶段的修改和调整，从而降低了开发成本和风险。
三、常用的系统架构模式根据实际需求和系统特点，可以选择不同的架构模式来设计系统的整体结构。
以下是几种常用的系统架构模式：1. 分层架构：将系统划分为多个层次，每个层次负责不同的功能模块，层与层之间通过明确定义的接口进行通信和数据交互。
这种架构模式便于模块的独立开发和测试，提高了系统的可维护性和可扩展性。
2. 客户端-服务器架构：将系统划分为客户端和服务器两部分，客户端负责用户界面和用户交互，服务器负责数据处理和业务逻辑。
这种架构模式能够提高系统的并发处理能力，支持多用户同时访问。
3. 微服务架构：将系统划分为多个独立的服务单元，每个服务单元可以独立开发、部署和扩展，通过轻量级的通信方式进行协作。
这种架构模式适用于大规模分布式系统，能够提高系统的灵活性和可伸缩性。
四、系统架构设计的原则在进行系统架构设计时，需要遵循以下几个原则：1. 模块化与可复用：将系统划分为多个独立的模块，每个模块负责一个特定的功能，并且可以被其他模块复用。
这样可以提高系统的灵活性和可维护性。
系统架构设计的基本原则与方法
系统架构设计的基本原则与方法系统架构设计是指在软件开发过程中，根据系统需求和预期目标，选择合适的技术、工具和框架，将系统划分为多个模块、组件或服务，以及定义它们之间的关系和交互方式的过程。
一个良好的系统架构设计能够提高系统的稳定性、可维护性和可扩展性，为项目的顺利进行奠定基础。
本文将介绍系统架构设计的基本原则与方法，以帮助读者了解如何进行有效的架构设计。
一、系统架构设计的基本原则在进行系统架构设计时，有几个基本原则需要遵循：1. 分离关注点（Separation of Concerns）：将系统划分为多个模块或组件，每个模块或组件专注于解决特定的问题，降低系统的复杂性。
2. 模块化设计（Modularity）：将系统划分为多个独立的模块，每个模块都具有清晰的职责和接口定义，使得模块之间的协作更加灵活和可替换。
3. 松耦合（Loose Coupling）：模块间通过定义良好的接口进行通信，而不是直接依赖于具体的实现细节，从而实现模块的独立开发、测试和维护。
4. 高内聚（High Cohesion）：每个模块或组件应该具有高内聚性，即各个功能相关的代码应尽量集中在同一个模块或组件中，提高代码的可读性和可维护性。
5. 组件复用（Component Reusability）：通过设计可重用的组件，减少代码的重复开发，提高开发效率和系统的稳定性。
二、系统架构设计的方法在进行系统架构设计时，可以采用以下方法来指导设计过程：1. 理解需求：充分理解系统的功能需求和非功能需求，包括性能、安全、可用性等方面的需求。
2. 划分模块：根据需求，将系统划分为多个模块或组件，每个模块负责一个特定的功能。
3. 定义接口：为每个模块定义清晰的接口，包括输入、输出和参数等，确保模块之间的通信和交互顺利进行。
4. 选择技术栈：根据系统需求和预期目标，选择适合的技术栈和框架，包括编程语言、数据库、通信协议等。
5. 设计数据流：分析系统中各个模块之间的数据流动，确定数据的产生、传输和消费的过程。
系统架构设计
系统架构设计在一个软件项目中，系统架构设计是非常重要的一环。
它可以影响该项目的发展方向、开发效率和维护成本。
本文将从理解系统架构的概念开始，到如何设计系统架构进行探讨。
一、系统架构的概念系统架构是指软件系统中各个组成部分之间的关系及其在系统整体运行中的作用和贡献。
一个好的系统架构设计应该是简单易懂、逻辑严谨、易于维护和扩展、可靠稳定、高效性能。
二、系统架构设计的基本原则1.模块化设计模块化设计是指将整个系统分解成若干个功能模块，并且让各个模块之间的耦合度尽可能地降低，便于后续修改和升级，减少维护成本。
2.分层架构设计分层架构设计是将整个系统分成若干层，每层都只对下一层进行操作，保证了每一层的高内聚和低耦合，各层之间的关系清晰明了，极大的简化了系统设计和维护难度。
3.数据同步数据同步是指系统中使用的数据在不同的模块或子系统中的数据结构、命名规则、数据值一致，便于不同模块间的通信和操作。
三、系统架构设计的步骤1.定义系统需求在进行系统架构设计之前需要了解业务需求和技术需求，确定系统的功能、性能、扩展性、安全性、易用性等方面的要求，以此作为系统架构设计的基础。
2.确定系统的大模块通过对系统需求的分析，确定系统中的大模块，确定各模块之间的关系。
3.确定各个模块的功能、接口、数据结构等通过前面的分析，对各个模块之间的功能和数据流进行定义，明确各个模块的接口和数据要求。
4.制定系统的通信协议和数据交换格式在各个模块之间进行通信时，需要规定连续端口以及数据交换格式，以确保不同模块之间数据的同步和协调。
5.设计系统的性能和扩展逻辑在完成前四步后，需要考虑系统的性能和扩展逻辑。
如何保证系统的高效性能和扩展性，需要考虑系统运行过程中可能遇到哪些问题并且提前解决。
四、系统架构设计的注意事项1.注意可扩展性。
在进行系统架构设计时，需要考虑系统的可扩展性，以方便后续版本升级和功能扩展。
2.注意安全性。
系统中的数据和消息需要受到保护，在进行系统架构设计时，需要考虑系统的安全性。
系统架构设计方案
5.系统验收：对系统进行严格测试，确保满足设计要求。
6.运维管理：建立健全运维管理制度，提高系统稳定性和运维效率。
六、预期效果
1.系统性能显著提升，满足企业业务发展需求。
2.系统具备良好的扩展性，适应未来业务变化。
3.系统安全性得到有效保障，降低安全风险。
4.安全架构
（1）采用防火墙、入侵检测和防病毒系统，保障网络安全。
（2）对重要业务系统进问。
（4）定期进行安全漏洞扫描和风险评估，及时修复安全隐患。
五、实施方案
1.项目筹备：成立项目组，明确项目目标、范围、时间表和预算。
2.技术选型：根据业务需求，选择合适的硬件、软件及网络设备。
3.系统设计：完成系统架构设计，制定详细的设计方案。
4.系统实施：按照设计方案，分阶段进行系统部署和调试。
5.系统验收：对系统进行测试，确保满足设计要求。
6.运维管理：建立健全运维管理制度，确保系统稳定运行。
六、预期效果
1.系统性能得到显著提升，满足业务发展需求。
2.系统扩展性增强，适应未来业务变化。
（2）服务器硬件配置采用冗余设计，提高系统可靠性。
（3）服务器操作系统和数据库采用成熟稳定的商业产品。
（4）服务器集群部署，实现负载均衡和故障转移。
3.数据存储架构
（1）采用分布式存储技术，提高数据读写性能。
（2）数据存储设备采用冗余设计，确保数据安全。
（3）定期进行数据备份，防止数据丢失。
（4）建立数据容灾中心，实现数据的远程备份和恢复。
5.易维护：采用标准化、模块化的设计，降低系统维护难度。
四、系统架构设计
1.网络架构
系统架构设计描述
架构设计定义架构设计指的是：围绕着软件系统，对它的架构，进行定义、文档编写、维护和改进、并验证实现等，把这一系列活动组合起来，就是我们所说的架构设计。
如下图所示：架构设计最全详解(定义原则及5大模式)-mikechen架构设计只是系统设计里面的一个阶段，但是架构设计却是应用建设里面的最核心环节。
为什么需要架构设计？需求让技术变复杂：做一个博客和做一个谷歌，技术复杂度不是一个等级，需要提前架构设计来整体把控；人员让技术复杂：软件开发通过是一个团队，成员水平不一样，如何有效地协作是一个很大的考验；技术本身复杂：软件项目使用的编程语言、框架、数据库、人工智能、大数据等技术，都有学习成本；要让软件稳定运行也复杂：软件开发完成上线后，充满了各种不确定性，比如云服务商可能宕机，比如明星发个微博可能造成系统瘫痪，又比如有人删库跑路了；正因为存在以上这几个原因，我们需要架构设计去降低这些复杂性。
降低开发成本：复杂系统拆分成多个相对简单的服务，使得普通程序员都可以完成，降低了人力成本；帮助组织人员高效协作：通过抽象和拆分，让开发人员可以独立完成功能模块；组织好各种技术：选择合适的编程语言、协议、框架、组件等，最高效地实现需求目标；保障服务稳定运行：利用成熟的架构方案，例如负载均衡、限流、降级、熔断等，保障服务的高可用；架构设计六大原则1.单一职责原则对于类来说，一个类应该只负责一项职责，这就是单一职责原则，非常清晰。
单一职责原则的核心就是控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性。
通常情况下，我们应当遵守单一职责原则。
2.接口隔离原则接口隔离原则要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口，让接口中只包含客户感兴趣的方法。
客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖，应该建立在最小的接口上。
接口隔离原则和单一职责都是为了提高类的内聚性、降低它们之间的耦合性，体现了封装的思想。
但两者是不同的，主要就是2点：单一职责原则主要是约束类，它针对的是程序中的实现和细节；接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象和程序整体框架的构建。
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技术架构
技术架构总览
业务框架技术方案运营监控治理安全防范接入层
接口层
服务层
数据层
技术方案
前台技术架构
根据用户设备与浏览器尺寸路由
PC PAD Mobile 其它智能设备页面自适应、最小宽度页面自适应
页面自适应element-ui + vuejs + Echarts vuejs + muijs
vuejs + muijs
金豆云CMS 配置编译发布
自自系统构建：Webpack , Gulp
基础组件库
定定
义义JS CSS Resource Html5 组样
技术方案
微服务架构
结合现实情况，平台服务计划分二个阶段完成，先完成服务化，后续在服务化的基础上重构成微服务
服务监控基础服务框架spring boot
业务代码业务代码业务代码分布式RPC服务框架
dubbo
服务注册中心
业务代码业务代码业务代码zookeeper
服务发布容器
docker
业务代码业务代码业务代码
持续集成工具
服务治理
jenkins
技术方案
动静分离 - CDN
静态资源访问加速
静态资源文件（html，css，js，img等）
静态数据返回业务静态图片
用户ＣＤＮ
用户动态动态数据用户静态
请求数据结果返回数据请求回源请求
抓取数据
静态脚本附件Web程序数据库
内网访问，图片视频\音频
数据更新维护
ECS（服务器）OSS（云存储服务）智能压缩
对静态资源进行压缩，减少传输大小，加速分发效果
可视化监控
可通过视化监控管理，查看监控日志和统计分析制定合适的缓存策略，并可通过从源站刷新缓存等手段主动维护高访问资源的缓存
系统架构设计
技术方案
负载均衡 + 弹性扩展
流量调度
多台云服务器自动进行流量分发，获得更高水平的容错性能
扩展性
支持云服务器动态扩展，实现无缝伸缩，伸缩过程不用更换任何设备，对相关调用和访问者零影响
安全四层DDoS攻击防护，支持应用防火墙和CC防护，提供防护统计页面，实时抵御网络攻击
系统架构设计
云
服
务
器
E
C
S
负载均衡
云服务器ECS
负载均衡云服务器ECS 云服务器ECS
负载均衡云服务器ECS 云服务器ECS
系统架构设计
技术方案
消息系统
消息队列采用阿里云MQ
消息发送/发布方消息接收/订阅方
TCP UDP HTTP SOAP …
消息接收器消息发送器
流入路由器流出路由器
拦截器
消息内部服务
拦截器转换器组件调用
组件容器
系统架构设计
技术方案
推荐引擎
基于阿里云的RecEng（推荐引擎）和MaxCompute（大数据计算服务）搭建金豆云推荐引擎，实现千人千面基本推荐流程
客户接入数据
特征提取计算用户/ 物品评分
用户/物品用户/物品的原始特征评分矩阵
用户/物品
关系计算
相关性计算+
邻近计算
推荐建模流程
客户效果数
推荐请求
API
据
OTS物品实
模型样本
时修正表
推荐处理线OTS离线计
程算结果表基于业务目标
OTS用户实
的监督学习
时修正表
系统架构设计
离线计算在线计算
系统架构设计
技术方案
用户认证SSO + OAuth2 内部系统
内部系统采单点登陆方式进行管理
…外部系
统
外部系
统连接
主要分
为2种
方式：
1.通
过
ROP
平台实现数据交互
2.金豆云提供OAuth2认证机制给第三方，实现页面与数据的交互
Request User Url
Request Access Url
Request Info Url
通过token、openId与API
系统架构设计
技术方案
分析平台
JSON Echarts | CuBI
REST API 报表
Spring，SpringMVC，JMS，Sqoop
事件监听定时任务数据导入
Spark
API接口数据分析数据融合
MQ消息队列
HBase Hadoop HDFS
系统架构设计
•分析平台基于业务数据进行数据映射与融合
•整体架构基于大数据分析框架设计，并通过模块化设计进行内部解耦，将数据收集，导入与分析功能
围绕分析模型系统处理
•业务数据收集工作通过异步消息与定时导入方式实现
•底层技术实现
•前端主要提供REST API供产品平台进行数据获取。
同时采用Echarts或CuBI进行报表展现
•中台服务逻辑层使用Spring，SpringMVC作为应用构建与
对外接口发布，配合MQ队列机制处理异步消息。
Spark作
为核心数据处理引擎，进行MapReduce处理
•持久层主要采用HBase进行大数据存储，同时使用
Hadoop HDFS支持分布式存储
系统架构设计
技术方案
数据库
设计原则
统一数据视图
保证数据的与时性、一致性、
准确性、完整性
数据应用分离
应用系统只依赖逻辑数据库
应用系统不直接访问其它宿主的
数据库，只能通过服务访问
数据读写分离
访问量大的数据库做读写分离
数据量大的数据库做分库分表
不同业务域数据库做分区隔离
重要数据配置备库；
Hadoop HDFS
合理使用缓存•产品平台数据库设计方案采用二级缓存机制
•一级缓存使用Redis副本集，对频繁访问数据进行缓存。
同时围绕Redis单线程机制，针对大量并发场景设计
了同一用户的并发锁策略。
•二级缓存使用MongoDB副本集，对结构化数据与频繁更新数据进行文档化数据存储
•业务数据库使用MySQL集群方案
•分析平台基于大数据架构设计方案，数据库使用区域HBase部署策略，同时采用Hadoop HDFS进行分布式文件存储
技术架构–运营监控
流量控制
应用：集群，无状态，提高访问量
数据：读写分离，提高性能
应用：按业务域划分成不同子系统
数据：数据分区
1. 分流
应用：不同业务类型分片
数据：分库分表，提高数据容量
应用：分层，功能与非功能分开
数据：冷热数据分离
无法缓解大流量
1. 动态页面降级到静态
2. 整体降级到其他页面
3. 页面部分内容
舍弃一些非关键业务，
2. 降级如购物车库存状态
3. 限流
降级一些下游系统，
无法缓解
如一次拆分暂停大流量
远程服务降机到本地缓存
系统架构设计
技术架构–运营监控
SLA
数据持久性数据可销毁性
不低于99.9999999% 数据无法恢复
数据可迁移性数据私密性
迁入迁出网络层访问控制技术实现对不同用户资源的隔离
服务可用性数据知情权
不低于99.95% 对于数据、备份数据所在数据中心地理位置、
数据备份数量具有知情权
故障恢复能力服务资源调配能力
7×24小时的运行维护用户可在10分钟内启用或释放100台云服务器，
或在5分钟内完成停机升级CPU和内存，并支
网络接入性能持在线实时升级公网带宽
多线接入，0Mb
系统架构设计
系统架构设计
技术架构–治理
灰度发布
部分请求到旧系统上，另一部分请求到了新的灰度系统上．走到
旧系统的请求，还是照原样处理．走到了新版灰度系统的请求，
需要同时将请求转发给旧系统上来对应的接口上修改旧系统的数
据．如果走到新系统的请求查不到该用户的数据，还需要首先同
步一份来新系统上
请求首先走到了新版本需要灰度的服务Ａ上，在经过该服务处理后，
给请求打上了tag Ａ，由于带上了tag，后续访问的都是配套灰度的
Ｃ服务
系统架构设计
系统架构设计技术架构–安全安全策略
Https接入
数据传输入过来加密，防止传输过程中数据被篡改、安全级别更高黑白名单
设置黑名单，使用
haproxy、nginx过
滤恶意请求OAuth2认证
使用Spring-security-oauth2
实现与第三方系统认证授权
安全巡警
购买阿里安骑士、
Web应用防火墙，防
止恶意CC攻击，避
免网站挂马篡改
IP限制
设置数据库访问IP
列表，保障核心数
据不受到侵犯Hystrix熔断
通过Hystrix防护和控制系统依赖，防止故障连锁，以完成对应用的熔断、降级等策略。