团队架构实践

中小研发团队架构实践之开篇

成本低,可快速搭建的中间件及架构升级方案呢?我是一个有十多年经验的IT老兵,曾主导了两家公司的技术架构升级改造,现抛砖引玉,与大家一起探讨这方面的问题。整个系列有18篇文章,可分为三个部分,包括框架篇、架构篇和公共应用篇。框架篇即中间件或工具的使用,如缓存、消息队列、集中式日志、度量、微服务框架等,工欲善其事,必先利其器。架构篇主要是设计思想的提升,有企业总体架构、单个项目架构设计、统一应用分层等。公共应用篇是业务与技术的结合,有单点登录和企业支付网关,以下是具体篇章的介绍:

一、框架篇——工欲善其事,必先利其器

       如果说运维是地基,那么框架就是承重墙。农村建住房是一块砖一块砖地往上垒,而城市建大House则是先打地基,再建承重墙,最后才是垒砖,所以中间件的搭建和引进是建设高可用、高性能、易扩展可伸缩的大中型系统的前提。框架篇中的每篇主要由四部分组成:它是什么、工作原理、使用场景和可直接调试的Demo。其中Demo及中间件是历经两家公司四年时间的考验,涉及几百个应用,100多个库1万多张表,日订单从几万张到十几万,年GMV从几十亿到几百亿。所有中间件及工具都是基于开源,早期我们也有部分自主研发如集中式日志和度量框架。后期在第二家公司时为了快速地搭建,降低成本,易于维护和扩展,全部改为开源。这样不仅利于个人的学习成长、知识重用和职业生涯,也利于团队的组建和人才的引进。

1、集中式缓存Redis

Lua计算能力、Limit与Session时间窗口、分布式锁等。我们使用ServiceStack.Redis做客户端,使用方法详见Demo。

2、消息队列RabbitMQ

      消息队列好比葛洲坝,有大量数据的堆积能力,然后再可靠地进行异步输出。它是EDA事件驱动架构的核心,也是CQRS同步数据的关键。为什么选择RabbitMQ而没有选择Kafka,因为业务系统有对消息的高可靠性要求,以及对复杂功能如消息确认Ack的要求。

3、集中式日志ELK

       日志主要分为系统日志和应用日志两类。试想一下,你该如何在一个具有几百台服务器的集群中定位到问题?如何追踪每天产生的几G甚至几T的数据?集中式日志就是此类问题的解决方案。早期我们使用自主研发的Log4Net+MongoDB来收集和检索日志信息,但随着数据量的增加,查询速度却变得越来越慢。后期改为开源的ELK,虽然易用性有所下降,但它支持海量数据以及与编程语言无关的特征。下图是ELK的架构图。

4、任务调度Job

。下图是HttpJob的管理后台。

5、应用监控Metrics

中式日志来快速定位和查找问题。我们的业务监控系统使用Metrics.NET+InfluxDB+Grafana。

6、微服务框架MSA

调试工具。

7、搜索利器Solr

定时同步即可。下图是Solr的工作原理。

8、更多工具

  • 分布式协调器ZooKeeper:ZK工作原理、配置中心、Master选举、Demo,一篇足以;
  • ORM框架:Dapper.NET语法简单、运行速度快,与数据库无关,SQL自主编写可控,是一款适合于互联网系统的数据库访问工具;
  • 对象映射工具EmitMapper和AutoMapper:EmitMapper性能较高,AutoMapper易用性较好;
  • IoC框架:控制反转IoC轻量级框架Autofac;
  • DLL包管理:公司内部DLL包管理工具NuGet,可解决DLL集中存储、更新、引用、依赖问题;
  • 发布工具Jenkins:一键编译、发布、自动化测试、一键回滚,高效便捷故障低。

二、架构篇——思想提升

       会使用以上框架并不一定能成为优秀的架构师,但一位优秀架构师一定会使用框架。架构师除了会使用工具外,还需要设计思想的提升和性能调优技能。此篇以真实项目为背景,思想方法追求简单有效,主要内容包括企业总体架构、单个项目架构设计、统一应用分层、调试工具WinDbg。

1、企业总体架构

标准。但内容以解决公司系统的架构问题为导向、以时间为主线,包括企业商务模型、架构现状、架构规划和架构实施。

2、单个项目架构设计

做不好领域图可能源自没有做好用例活动图,因为用例活动图是领域图的上一环。关注职责、边界、应用关系、存储、部署是架构设计的核心,下图是具体案例参考。

3、统一应用分层

IPO方式相对于DDD而言更为简单实用。

4、调试工具WinDbg

工具,Dump文件类似于飞机的黑匣子,记录着生产环境程序运行的状态。本文主要介绍了调试工具WinDbg和抓包工具ProcDump的使用,并分享一个真实的案例。N年前不知谁写的代码,导致每一两个月偶尔出现CPU飙高的现象。我们先使用ProcDump在生产环境中抓取异常进程的Dump文件,然后在不了解代码的情况下通过WinDbg命令进行分析,最终定位到有问题的那行代码。

——业务与技术的结合

       先工具再框架,然后架构设计,最后深入公共应用。这不仅是架构升级改造的正确路径,也是微服务架构实施的正确路径。公共应用因为与业务系统结合紧密,但又具有一定的独立性,所以一般自主开发,不使用开源也不方便开源。公共应用主要包括单点登录、企业支付网关、CTI通讯网关(短信邮件微信),此次分享单点登录和企业支付网关。

1、单点登录

凭证数据Token使用JWT标准,以解决不同语言、不同客户端、跨WebAPI的安全问题。

2、企业支付网关

       企业支付网关集中和封装了公司的各大支付,例如支付宝、财付通、微信、预付款等。它统一了业务系统调用各支付接口的方式,简化了业务系统与支付系统的交互。它将各种支付接口统一为支付、代扣、分润、退款、退分润、补差、转账、冻结、解冻、预付款等,调用时只需选择支付类型即可。企业支付网关将各大支付系统进行集中的设计、研发、部署、监控、维护,提供统一的加解密、序列化、日志记录,安全隔离。
 
       在接下来的一段时间里,我会陆续推出此系列文章。因个人原因,发布顺序会根据本人的准备情况而作调整,敬请谅解。根据我们以往的经验,分享者主讲一个小时左右,业务研发就可以快速地进入项目实战。对于后面新加入的团队成员,也可通过WIKI自主快速学习。这是我们之前对自己的要求,尽量降低工具对人员的要求,简单实用、降低成本。文章中部分Demo采用C#语言,但到了框架或架构层面,与语言本身没有太多直接的关系。如RabbitMQ、Job、Redis和集中式日志ELK,它们服务端的部署是一样的,只是客户端语言版本稍有不同。所有Demo都可直接运行,服务地址及管理后台也可直接访问。因为部署在公有云,牵涉到成本费用的问题,我计划持续到明年3月底。以上这些小小的基础工作,希望能够帮到中小型研发团队,解决他们项目中遇到的实际问题。愿与你一起成长,你的分享和点赞是我此次付出的动力,谢谢!

所有Demo下载:

成本低,可快速搭建的中间件及架构升级方案呢?我是一个有十多年经验的IT老兵,曾主导了两家公司的技术架构升级改造,现抛砖引玉,与大家一起探讨这方面的问题。整个系列有18篇文章,可分为三个部分,包括框架篇、架构篇和公共应用篇。框架篇即中间件或工具的使用,如缓存、消息队列、集中式日志、度量、微服务框架等,工欲善其事,必先利其器。架构篇主要是设计思想的提升,有企业总体架构、单个项目架构设计、统一应用分层等。公共应用篇是业务与技术的结合,有单点登录和企业支付网关,以下是具体篇章的介绍:

一、框架篇——工欲善其事,必先利其器

       如果说运维是地基,那么框架就是承重墙。农村建住房是一块砖一块砖地往上垒,而城市建大House则是先打地基,再建承重墙,最后才是垒砖,所以中间件的搭建和引进是建设高可用、高性能、易扩展可伸缩的大中型系统的前提。框架篇中的每篇主要由四部分组成:它是什么、工作原理、使用场景和可直接调试的Demo。其中Demo及中间件是历经两家公司四年时间的考验,涉及几百个应用,100多个库1万多张表,日订单从几万张到十几万,年GMV从几十亿到几百亿。所有中间件及工具都是基于开源,早期我们也有部分自主研发如集中式日志和度量框架。后期在第二家公司时为了快速地搭建,降低成本,易于维护和扩展,全部改为开源。这样不仅利于个人的学习成长、知识重用和职业生涯,也利于团队的组建和人才的引进。

1、集中式缓存Redis

Lua计算能力、Limit与Session时间窗口、分布式锁等。我们使用ServiceStack.Redis做客户端,使用方法详见Demo。

2、消息队列RabbitMQ

      消息队列好比葛洲坝,有大量数据的堆积能力,然后再可靠地进行异步输出。它是EDA事件驱动架构的核心,也是CQRS同步数据的关键。为什么选择RabbitMQ而没有选择Kafka,因为业务系统有对消息的高可靠性要求,以及对复杂功能如消息确认Ack的要求。

3、集中式日志ELK

       日志主要分为系统日志和应用日志两类。试想一下,你该如何在一个具有几百台服务器的集群中定位到问题?如何追踪每天产生的几G甚至几T的数据?集中式日志就是此类问题的解决方案。早期我们使用自主研发的Log4Net+MongoDB来收集和检索日志信息,但随着数据量的增加,查询速度却变得越来越慢。后期改为开源的ELK,虽然易用性有所下降,但它支持海量数据以及与编程语言无关的特征。下图是ELK的架构图。

4、任务调度Job

。下图是HttpJob的管理后台。

5、应用监控Metrics

中式日志来快速定位和查找问题。我们的业务监控系统使用Metrics.NET+InfluxDB+Grafana。

6、微服务框架MSA

调试工具。

7、搜索利器Solr

定时同步即可。下图是Solr的工作原理。

8、更多工具

  • 分布式协调器ZooKeeper:ZK工作原理、配置中心、Master选举、Demo,一篇足以;
  • ORM框架:Dapper.NET语法简单、运行速度快,与数据库无关,SQL自主编写可控,是一款适合于互联网系统的数据库访问工具;
  • 对象映射工具EmitMapper和AutoMapper:EmitMapper性能较高,AutoMapper易用性较好;
  • IoC框架:控制反转IoC轻量级框架Autofac;
  • DLL包管理:公司内部DLL包管理工具NuGet,可解决DLL集中存储、更新、引用、依赖问题;
  • 发布工具Jenkins:一键编译、发布、自动化测试、一键回滚,高效便捷故障低。

二、架构篇——思想提升

       会使用以上框架并不一定能成为优秀的架构师,但一位优秀架构师一定会使用框架。架构师除了会使用工具外,还需要设计思想的提升和性能调优技能。此篇以真实项目为背景,思想方法追求简单有效,主要内容包括企业总体架构、单个项目架构设计、统一应用分层、调试工具WinDbg。

1、企业总体架构

标准。但内容以解决公司系统的架构问题为导向、以时间为主线,包括企业商务模型、架构现状、架构规划和架构实施。

2、单个项目架构设计

做不好领域图可能源自没有做好用例活动图,因为用例活动图是领域图的上一环。关注职责、边界、应用关系、存储、部署是架构设计的核心,下图是具体案例参考。

3、统一应用分层

IPO方式相对于DDD而言更为简单实用。

4、调试工具WinDbg

工具,Dump文件类似于飞机的黑匣子,记录着生产环境程序运行的状态。本文主要介绍了调试工具WinDbg和抓包工具ProcDump的使用,并分享一个真实的案例。N年前不知谁写的代码,导致每一两个月偶尔出现CPU飙高的现象。我们先使用ProcDump在生产环境中抓取异常进程的Dump文件,然后在不了解代码的情况下通过WinDbg命令进行分析,最终定位到有问题的那行代码。

——业务与技术的结合

       先工具再框架,然后架构设计,最后深入公共应用。这不仅是架构升级改造的正确路径,也是微服务架构实施的正确路径。公共应用因为与业务系统结合紧密,但又具有一定的独立性,所以一般自主开发,不使用开源也不方便开源。公共应用主要包括单点登录、企业支付网关、CTI通讯网关(短信邮件微信),此次分享单点登录和企业支付网关。

1、单点登录

凭证数据Token使用JWT标准,以解决不同语言、不同客户端、跨WebAPI的安全问题。

2、企业支付网关

       企业支付网关集中和封装了公司的各大支付,例如支付宝、财付通、微信、预付款等。它统一了业务系统调用各支付接口的方式,简化了业务系统与支付系统的交互。它将各种支付接口统一为支付、代扣、分润、退款、退分润、补差、转账、冻结、解冻、预付款等,调用时只需选择支付类型即可。企业支付网关将各大支付系统进行集中的设计、研发、部署、监控、维护,提供统一的加解密、序列化、日志记录,安全隔离。
 
       在接下来的一段时间里,我会陆续推出此系列文章。因个人原因,发布顺序会根据本人的准备情况而作调整,敬请谅解。根据我们以往的经验,分享者主讲一个小时左右,业务研发就可以快速地进入项目实战。对于后面新加入的团队成员,也可通过WIKI自主快速学习。这是我们之前对自己的要求,尽量降低工具对人员的要求,简单实用、降低成本。文章中部分Demo采用C#语言,但到了框架或架构层面,与语言本身没有太多直接的关系。如RabbitMQ、Job、Redis和集中式日志ELK,它们服务端的部署是一样的,只是客户端语言版本稍有不同。所有Demo都可直接运行,服务地址及管理后台也可直接访问。因为部署在公有云,牵涉到成本费用的问题,我计划持续到明年3月底。以上这些小小的基础工作,希望能够帮到中小型研发团队,解决他们项目中遇到的实际问题。愿与你一起成长,你的分享和点赞是我此次付出的动力,谢谢!

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