目录

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译者序

序

前言

第1章软件系统、设计和架构1

1.1软件架构简介1

1.2软件系统设计3

1.3五个问题5

1.3.1问题1：何时是很好的发布时机5

1.3.2问题2：团队的技能水平如何5

1.3.3问题3：系统的性能敏感度如何6

1.3.4问题4：何时可以重写系统7

1.3.5问题5：有哪些难点8

1.4七项原则：总体概念9

1.4.1原则1：一切从用户的旅程出发9

1.4.2原则2：使用迭代薄切片策略10

1.4.3原则3：在每次迭代中，以最小的投入获得优选的价值，以支持更多用户12

1.4.4原则4：做出决策并承担风险14

1.4.5原则5：深入设计难以改变的事物，但要慢慢地实施15

1.4.6原则6：尽早并行处理棘手的难题，消除未知因素，并从实证中学习16

1.4.7原则7：理解软件架构中内聚性和灵活性之间的权衡17

1.5为在线书店进行设计19

1.6为云计算进行设计22

1.7总结24

第2章系统性能的思维模型26

2.1计算机系统28

2.2性能模型28

2.2.1模型1：从用户模式切换到内核模式的成本29

2.2.2模型2：操作层级29

2.2.3模型3：上下文切换开销30

2.2.4模型4：阿姆达尔定律31

2.2.5模型5：通用可扩展性定律32

2.2.6模型6：延迟和利用率的权衡33

2.2.7模型7：以优选有效利用率模型设计吞吐量33

2.2.8模型8：添加延迟34

2.3优化技术37

2.3.1CPU优化技术38

2.3.2I/O优化技术39

2.3.3内存优化技术41

2.3.4延迟优化技术42

2.4对性能的直观感受43

2.5领导力的考量43

2.6总结44

第3章用户体验46

3.1架构师所需的用户体验概念46

3.1.1原则1：了解用户47

3.1.2原则2：必要功能48

3.1.3原则3：好产品不需要说明书，其用途不言自明48

3.1.4原则4：从信息交换的角度思考49

3.1.5原则5：保持简单49

3.1.6原则6：在实施前设计用户体验50

3.2配置的用户体验设计50

3.3API的用户体验设计52

3.4扩展性的用户体验设计54

3.5领导力的考量55

3.6总结56

第4章宏观架构：简介57

4.1宏观架构的历史58

4.2现代架构61

4.3宏观架构下的构建模块62

4.4领导力的考量65

4.5总结67

第5章宏观架构：协调68

5.1方法1：从客户端驱动流程68

5.2方法2：使用另一个服务69

5.3方法3：使用集中式中间件70

5.4方法4：实施编排71

5.5领导力的考量72

5.6总结72

第6章宏观架构：保持状态的一致性74

6.1使用事务74

6.2超越事务75

6.2.1方法1：重新定义问题以减少保证要求77

6.2.2方法2：使用补偿78

6.3很好实践80

6.4领导力的考量81

6.5总结83

第7章宏观架构：安全问题85

7.1用户管理86

7.2交互安全89

7.2.1认证技术90

7.2.2授权技术92

7.2.3应用程序的常见安全交互场景94

7.3存储、GDPR和其他法规98

7.4安全策略和建议100

7.4.1性能和延迟101

7.4.2零信任方法102

7.4.3运行用户提供的代码时要小心103

7.4.4区块链103

7.4.5其他话题103

7.5领导力的考量104

7.6总结106

第8章宏观架构：处理高可用性和扩展107

8.1加入高可用性107

8.1.1复制107

8.1.2快速恢复110

8.2理解可扩展性112

8.3现代架构的扩展：基本解决方案113

8.4扩展：领域中的工具114

8.4.1扩展策略1：无共享116

8.4.2扩展策略2：分布116

8.4.3扩展策略3：缓存116

8.4.4扩展策略4：异步处理116

8.5构建可扩展的系统117

8.5.1方法1：连续消除瓶颈117

8.5.2方法2：无共享设计119

8.6领导力的考量121

8.7总结122

第9章宏观架构：微服务的注意事项123

9.1决策1：处理共享数据库124

9.1.1解决方案1：使用一个微服务更新数据库125

9.1.2解决方案2：使用两个微服务更新数据库126

9.2决策2：确保微服务的安全126

9.3决策3：微服务的协调126

9.4决策4：避免依赖地狱127

9.4.1向后兼容127

9.4.2向前兼容127

9.4.3依赖关系图129

9.5微服务的替代方案：松耦合的基于代码库的团队129

9.6领导力的考量131

9.7总结132

第10章服务架构133

10.1编写服务133

10.2理解编写服务的很好实践134

10.3微服务中的高级技术136

10.3.1使用替代的I/O和线程模型136

10.3.2理解协调开销142

10.3.3高效保存本地状态143

10.3.4选择传输系统145

10.3.5处理延迟146

10.3.6读写操作分离146

10.3.7在应用程序中使用锁147

10.3.8使用队列和池148

10.3.9处理服务调用149

10.4在实践中使用这些技术149

10.4.1CPU密集型应用（CPU使用远大于内存且无I/O）149

10.4.2内存密集型应用（CPU + 内存密集且无I/O）150

10.4.3平衡型应用（CPU + 内存 +I/O）150

10.4.4I/O密集型应用（I/O + 内存 > CPU）151

10.4.5其他应用分类151

10.5领导力的考量153

10.6总结154

第11章构建稳定的系统155

11.1系统失效的原因及应对方法155

11.2处理已知错误157

11.2.1处理意外负载157

11.2.2处理资源故障161

11.2.3处理依赖关系165

11.2.4处理人为变更166

11.3常见故障167

11.3.1资源泄漏167

11.3.2死锁和慢操作168

11.4处理未知错误169

11.4.1可观测性169

11.4.2错误和测试170

11.5优雅地降级172

11.6领导力的考量172

11.7总结173

第12章系统的构建和发展174

12.1亲自动手174

12.1.1打好基础174

12.1.2了解设计过程177

12.1.3做出决策并承担风险180

12.1.4追求卓越181

12.2沟通设计183

12.3系统的发展：向用户学习并改进系统184

12.4领导力的考量187

12.5总结189