随着业务复杂度和系统吞吐量的增加，统一部署所有功能变得更加困难，各个功能模块又相互影响，使得系统变得繁琐和复杂。脆弱的;因此，需要对系统进行Split、解耦，升级系统内部结构，以提高系统容量和健壮性。下面主要分为系统分裂和结构演化两个部分。1.系统拆分系统拆分从资源角度可以分为：应用拆分和数据库拆分。从采用的先后顺序可以分为：横向扩张、纵向拆分、业务拆分、横向拆分。图1系统分解原理1.水平扩展水平扩展是解决系统瓶颈的初始方案，也是最好的解决方案。主要从以下两个方面进行扩展：为应用添加实例，构建集群，扩大系统吞吐量。上。数据库采用主从分离读写。数据库其实是系统最应该保护的资源。2.垂直拆分垂直拆分是对系统进行拆分的真正开始，主要是从业务功能的角度出发。比如拆解用户系统、商品系统、交易系统等。为了解决拆分后子系统之间调用相互依赖的问题，此时会引入服务调用治理。系统的复杂度增加了，但是系统基本解耦了，稳定性也相对提高了。良好的降级可以避免其他系统功能异常导致系统崩溃。业务对应的库也会根据对应的业务拆分为用户库、商品库、交易库等。3、业务拆分业务拆分主要是针对功能特性拆分应用层，比如拆分出交易：购物车、结算页、订单、秒杀等系统。然后根据业务的特点，进行针对性的处理，比如闪购系统。由于同时参与闪购的商品有限，可以将商品信息提前加载到JVM缓存中，减少外部调用提升性能，同时减轻商品系统的压力。分库也可以分为几个步骤：垂直分表，垂直分库，水平分表，水平分库，分表；垂直分表是指将一个大表拆分为多个小表，可以根据字段更新或者查询频率进行拆分。图2.产品列表拆分垂直分仓是指按业务拆解仓库，比如拆分出订单仓库、商品仓库、用户仓库。水平分表是通过将一个表拆分成多个表来解决数据量大的问题；水平分库分表是对表进行进一步的分拆；图3分库分表4.横向拆分服务分层，系统服务构建块，拆分功能和非功能系统，业务组合系统，如大中型办公室或前台的拆分已经成为最近流行；中台是一个积木组件，承担服务功能的输出。前台更多的是结合积木式服务，及时响应业务发展。例如，在电商网站的单品页面，可以看到主图、价格、库存、优惠券或推荐等，这些都是通过积木组件组合呈现的。数据库也可以分离冷热数据；过期或过季产品可以存档，如诺基亚3210手机，早已停产，未售出；用户查看订单时，只查看最近1、2年的信息，2年前的数据查看量较小，存储设计时可以区别对待。2.结构演化结构演化主要是随着系统复杂度和性能要求的提高，不得不进行的系统内部结构升级；早期的系统基本上都是直接连接数据库，但是系统拆分后，系统的功能无法单独完成，需要依赖其他系统，于是出现了远程调用；图4早期应用架构随着自身系统的业务发展，对性能要求较高，数据库在一定程度上成为了瓶颈，会引入缓存和索引来解决key-value和复杂检索；索引加缓存现在已经成为高并发的基本解决方案，只是实现过程会有所不同；2014年3亿热点数据升级系统时，技术选择是solr+redis，考虑到数据量太大，数据在solr中只存储索引，结果只存储和返回主键id，然后通过id从redis中读取数据，redis并不存储所有数据，为数据设置了过期时间。如果redis没有激活，则查询回源库，反向写入redis；主要考虑资源和性能的平衡，solr的存储减少和IO性能的提升，结果数据只存储在redis中，redis数据大部分是运行后的热数据；当然现在也流行ES+Hbase的组合。图5添加缓存和索引对于频繁使用的数据，从集中式缓存中读取不一定能满足性能要求。可以考虑将数据放入JVM缓存中，比如类别信息。品类是电商系统的基础数据，数据量不大。、调用量大；在某些情况下，使用ThreadLocal作为线程内缓存也是一种有效的手段，但需要考虑数据的清理和有效性；修改商品信息时，业务核对商品信息有名称长度、状态、库存和每个业务模型等，对于参数的统一验证方式，参数为商品编号，所以每个验证方式需要读取产品一次。使用线程缓存可以解决这个问题。性能提升高达20ms，产品每分钟读取量减少。近万次；图6添加本地缓存有时依赖于不稳定的系统性能，避免第三方系统对系统的影响，关闭依赖服务的数据循环，像Dao一样将其作为系统的数据源；例如，商品系统强烈依赖商家系统的业务信息服务，如果业务的服务不稳定，则商品系统有一半服务不稳定，缓存一份业务信息以减少外部风险，把风险控制在自己手中；图7.远程服务演化为数据源用户体验最近越来越受到重视，对系统响应时间性能要求也越来越高。异步是个不错的选择：消息中间件；电商下单就是一个很好的案例。当用户点击下单时，服务端并不直接保存数据，而是向订单系统发送消息，并直接返回支付页面。用户支付过程中，订单系统异步保存数据；业务层和数据层的范围越来越广，业务层分为基础服务和组合服务；数据层分为数据源和索引缓存；依赖的技术或中间件需要有效组合，以解决系统遇到的各种问题。图8复杂结构3.***系统的结构逐渐变得复杂，稳定性和鲁棒性逐渐提高；技术选型需要结合业务痛点、技术储备、资源条件，否则会不切实际、笼统；以上是我对近几年所经历的技术变革和升级的总结，以后可以详细分享个别点。系统拆分的关键是微服务，架构的演进是技术的升级。作者：许贤军，京东系统架构师，从事架构设计与开发，熟悉各种开源软件架构。在Web开发和架构优化方面具有丰富的实践经验。【本文来自专栏作者张凯涛微信公众号（凯涛的博客）公众号id：kaitao-1234567】点此查看作者更多好文
