一、軟件開發(fā)的核心原則

此處所說的是軟件開發(fā)應(yīng)該遵循的一些核心原則：

1、Don’t Repeat Yourself： 這是軟件開發(fā)的一個基礎(chǔ)原則，即不要做重復(fù)性勞動。也是現(xiàn)在所說的“極客文化”的一種。代碼重復(fù)、工作重復(fù)在軟件開發(fā)中都是不合理的存在。利用各種手段消除這些重復(fù)是軟件開發(fā)的一個核心工作準(zhǔn)則。

2、Keep it simple stupid：即KISS原則。在做軟件設(shè)計的工作中，很多時候都不要想得過于復(fù)雜，也不要過度設(shè)計和過早優(yōu)化，用最簡單且行之有效的方案也就避免了復(fù)雜方案帶來的各種額外成本。既有利于后續(xù)的維護，也利于進一步的擴展。

3、You Ain’t Gonna Need It： 即YAGNI原則。只需要將應(yīng)用程序必需的功能包含進來，而不要試圖添加任何其他你認為可能需要的功能。因為在一個軟件中，往往80%的請求都花費在20%的功能上。

4、Done is better than perfect： 在面對一個開發(fā)任務(wù)時，最佳的一個思路就是先把東西做出來，再去迭代優(yōu)化。如果一開始就面面俱到，考慮到各種細節(jié)，那么很容易陷入牛角尖而延誤項目進度。

5、Choose the most suitable things： 這是在做方案選擇、技術(shù)選型時候的一個很重要的原則。在面對許多技術(shù)方案、開源實現(xiàn)的時候，務(wù)必做到的是不能盲目求新，要選擇最合適的而非被吹得天花亂墜的。

二、軟件過程

一個軟件的生命周期中，除了開發(fā)還有很多其他步驟，也都是需要掌握的一些技術(shù)。

1、項目管理：項目管理對于一個軟件的開發(fā)是非常重要的，能夠保證項目進度有條不紊地進行，在可控的時間內(nèi)以一定的質(zhì)量交付。瀑布開發(fā)模型、螺旋開發(fā)模型是傳統(tǒng)的項目管理模型。在互聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)工作中，敏捷開發(fā)則是比較受推崇的開發(fā)方式。所謂敏捷開發(fā)即快速實現(xiàn)原型，然后快速迭代。Scrum是目前普遍流行的敏捷開發(fā)方式之一。

2、測試驅(qū)動開發(fā)：在平時的開發(fā)過程中，目前比較流行也是行之有效的一種方式就是Test Driven Develop，即測試驅(qū)動開發(fā)。此種方式的核心就是編寫單元測試。簡單來講，就是先完成某一個功能的單元測試用例，然后在逐步消除測試用例的編譯錯誤的過程中完成功能的開發(fā)。

3、持續(xù)集成：某一個軟件功能完成開發(fā)之后，后續(xù)還有測試、預(yù)發(fā)布、部署等過程。整個過程稱之為集成，而持續(xù)集成指的是無需人工干預(yù)可以不斷地進行這個過程。Jenkins、Quick Build都是比較典型的持續(xù)集成工具。

三、日常開發(fā)

日常開發(fā)指的是一些日常需要掌握的技能、工具等。

1、編輯器：開發(fā)中現(xiàn)在用的比較多的編輯器包括Emacs、Vim和SublimeText。筆者用的最多的就是SublimeText，基本能夠滿足自己的開發(fā)需求，包括編寫腳本代碼、查看代碼文件等。Vim和Emacs這兩款編輯器相對SublimeText來說需要記住很多命令，有一定的上手門檻。

2、源碼版本管理：代碼的版本管理工具由CVS到SVN再到現(xiàn)在的Git，已經(jīng)在事實上形成了以分布式版本管理為主的版本管理方案。基于Git，可以采用Git Flow做為源碼管理模型。

3、項目工具：Github是一個第三方Git中央倉庫，目前是世界最大的開源代碼庫，也能夠做為私人的代碼管理軟件；Facebook開源的Phabrictor提供了非常強大的任務(wù)管理、Bug管理、測試、代碼管理等，但其上手門檻相對較高；禪道是國人開發(fā)的一款項目管理工具，但是其免費版功能有限；以Tower.im為代表的第三方項目管理服務(wù)也是一個可選擇的方案，風(fēng)險在于數(shù)據(jù)都不再是私有的。

四、運行環(huán)境

后端應(yīng)用開發(fā)完成之后是需要部署到服務(wù)器上對外提供服務(wù)的。從最開始的直接在物理機上部署服務(wù)到后來的虛擬環(huán)境、云環(huán)境再到現(xiàn)在火熱的容器，直至最近興起的無服務(wù)器技術(shù)。都是為了讓服務(wù)的運行環(huán)境能夠更加便于建立、更容易維護、更容易擴展。

1、Linux： 說到后端服務(wù)器肯定繞不過Linux。至少現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的后端服務(wù)絕大多數(shù)都是部署在Linux的各種服務(wù)器版本中的。其中CentOS、Ubuntu以及Debian是用的比較多的版本。對于Linux，需要熟練掌握的就是很多常用Shell命令如ps、netstat、lsof、ss、df、dh等等。此外，很多性能分析命令如top、vmstat、iostat、sar等也需要熟練使用。

2、應(yīng)用服務(wù)器：就Java來講，很多時候開發(fā)的都是Web應(yīng)用，以HTTP協(xié)議對外提供服務(wù)。除了對性能要求比較苛刻的情況下會自己構(gòu)建HTTP服務(wù)之外，大部分情況是需要依賴于支持Java程序的應(yīng)用服務(wù)器的。目前最為常用的有：Tomcat、Jetty。嚴(yán)格來講，這兩者只是Servlet容器，真正的JavaEE應(yīng)用服務(wù)器如Jboss、Weblogic在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域很少使用。當(dāng)然，這些軟件并沒有提供URL重寫、請求委托等Web服務(wù)器功能，還不足以擔(dān)當(dāng)完整Web服務(wù)器的角色。Nginx則是目前最為流行的Web服務(wù)器。

3、負載均衡：在高并發(fā)流量環(huán)境下，后端服務(wù)會以集群的模式對外提供服務(wù)。在集群的前面，需要負載均衡器將請求分配到集群的各個結(jié)點上。LVS是最為流行的四層負載均衡軟件，HAProxy是另一個即支持四層又支持七層負載均衡的軟件，Nginx則是七層負載均衡最為流行的解決方案。當(dāng)然，性能最為好的負載均衡方案是以F5為代表的硬件負載均衡，但由于其昂貴的成本因此在互聯(lián)網(wǎng)團隊中很少使用。此外，這里需要補充的是為了保證同等角色的服務(wù)的高可用，如LVS經(jīng)常作為流量的入口，因此會部署多個LVS結(jié)點互為主備防止一個掛掉的時候造成服務(wù)不可用。而實現(xiàn)互為主備的技術(shù)目前用的最多的就是Keepalived。

4、虛擬化：虛擬化技術(shù)是前幾年經(jīng)常用來做私有云的一種技術(shù)。即將自己的物理主機通過虛擬化技術(shù)分裂為多個虛擬主機，能夠隔離資源。其中，VPS（虛擬專用服務(wù)器）的代表技術(shù)包括：微軟的Virtual Server、VMware的ESX Server、SWsoft的Virtuozzo。此外，OpenStack提供的構(gòu)建私有IIAS的功能、Cloud Foundry提供的構(gòu)建私有平臺運行環(huán)境以及Docker帶來的容器服務(wù)都是虛擬化技術(shù)的一種。

五、第三方服務(wù)

雖然從根本上講所有的軟件服務(wù)都是可以自己開發(fā)的或者部署到自己服務(wù)器上的。但是受限于成本、周期或者其他客觀因素，很多服務(wù)還是需要使用第三方的。

1、IAAS：Infrastructure As A Service， 是云計算最開始的一種模式，現(xiàn)在基本上所有的云服務(wù)商都有IAAS的服務(wù)。其中，全球最強大的云服務(wù)提供商是亞馬遜的AWS，國內(nèi)的則當(dāng)屬阿里云。就目前來看，即使是強如AWS也會出現(xiàn)一些運維故障，因此國內(nèi)的這些云計算提供商很多時候的服務(wù)健壯性、運維響應(yīng)更是經(jīng)常被人吐糟。就筆者自己的經(jīng)歷來看。2010年左右，盛大云的云服務(wù)其實做的還不錯，但后來由于種種原因現(xiàn)在基本已經(jīng)沒啥份額了。國內(nèi)除了阿里云，UCloud算是專注做云計算的一個比較靠譜的公司了。此外，還有一個青云，做的東西略顯高大上，也是一個不錯的選擇。當(dāng)然，現(xiàn)在這些云服務(wù)商早就不僅僅是IAAS了，也做了很多PAAS的服務(wù)。

2、PAAS：Platform As A Service，即只需要提交代碼到指定的運行環(huán)境，其他的諸如代碼打包、部署、IP綁定都由平臺完成。除了可以使用Cloud Foundry構(gòu)建自己的PAAS平臺以外，現(xiàn)在最為流行的第三方PAAS服務(wù)有：新浪的SAE、百度的BAE以及Google的GAE。

3、域名：有個可以提供服務(wù)的應(yīng)用后，那么域名也是一個必須的基礎(chǔ)設(shè)施。一個好的域名不僅僅代表企業(yè)的形象，也能夠更加方便用戶的記憶與傳播。目前購買域名可以通過國外的name.com、godaddy以及國內(nèi)的萬網(wǎng)等。有了域名之后下一步就得進行備案，域名提供商一般都提供了配套服務(wù)或者去找一些代理也可以辦下來。此外，對于域名的解析，域名提供商一般會內(nèi)置解析功能，也可以使用獨立的DNS服務(wù)，如dnspod。

4、CDN： 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，即就近請求的一種技術(shù)實現(xiàn)。服務(wù)提供方將會被大量訪問的內(nèi)容在全國的多個結(jié)點都做緩存，這樣當(dāng)用戶訪問時就能夠就近選擇，從而減少網(wǎng)絡(luò)傳輸延時，提高訪問速度。國內(nèi)目前七牛和又拍都提供了不錯的CDN服務(wù)，當(dāng)然像阿里云、UCloud這種綜合云服務(wù)商也都有CDN服務(wù)。

5、郵件發(fā)送：這個主要需要依賴郵件服務(wù)器，然后通過SMTP協(xié)議就可以實現(xiàn)發(fā)送。可以選擇自己搭建，也可以選擇諸如騰訊郵箱、網(wǎng)易郵箱等。

6、短信發(fā)送：使用短信發(fā)送驗證碼、營銷短信是很常見的應(yīng)用場景。由于短信是需要運營商支持的，所以這一塊基本上都是需要依賴第三方代理的。市面上也有很多短信網(wǎng)關(guān)代理。

7、消息推送：在移動應(yīng)用上，推送已經(jīng)成為一個標(biāo)配功能。目前個推應(yīng)該是第三方推送服務(wù)中的佼佼者，而且由于其客戶很多，在聯(lián)盟喚醒上有很大的優(yōu)勢。

8、開放平臺：通過開放平臺，可以使用OAuth等協(xié)議獲取用戶在第三方平臺上的信息實現(xiàn)第三方平臺登錄等。目前，微博、微信、QQ是最常見的第三方登錄方式，基本上都是使用OAuth協(xié)議為第三方開發(fā)者提供服務(wù)的。

9、支付接口：支付接口是很多內(nèi)置購買功能軟件的必備組件。目前，接入最多的無非是支付寶和微信，都提供了開放平臺供商家接入。當(dāng)然，也有直接綁定銀行卡支付的，此時需要走的就是銀行或者銀聯(lián)的網(wǎng)關(guān)接口。

七、計算機基礎(chǔ)科學(xué)知識

對于像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、計算機組成原理這些計算機科學(xué)基礎(chǔ)知識，不管是后端還是其他領(lǐng)域都是必須的技能，也是所有軟件開發(fā)的基礎(chǔ)。扎實的計算機科學(xué)基礎(chǔ)才能讓你在學(xué)習(xí)、使用某種技術(shù)開發(fā)軟件、調(diào)試軟件、排查問題時能夠心里有底、有據(jù)可循。

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是組成程序的基礎(chǔ)。經(jīng)典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：字符串、數(shù)組、鏈表、哈希表、樹（二叉樹、平衡樹、紅黑樹、B樹）、堆棧、隊列、圖。

2、算法： 經(jīng)典的排序和查找算法在平時的開發(fā)工作中經(jīng)常會用到，如：冒泡排序、插入排序、選擇排序、歸并排序、快速排序、希爾排序、堆排序以及二分查找等。此外，在函數(shù)/方法的算法實現(xiàn)中要注意遞歸和迭代各自的優(yōu)缺點。而衡量算法性能無外乎空間復(fù)雜度和時間復(fù)雜度。

3、業(yè)務(wù)相關(guān)算法：除了上面的基本算法之外，業(yè)務(wù)中還會經(jīng)常涉及到一些更為復(fù)雜的算法，如：壓縮算法、LRU緩存算法、緩存一致性、編譯原理中的狀態(tài)機等。此外，目前越來越火的機器學(xué)習(xí)中有很多算法也是在很多業(yè)務(wù)場景中有很大用途的，如：用于文本分詞的結(jié)巴分詞和中科院ICTCLAS；用于關(guān)鍵詞提取的TF-IDF和TextRank；用于計算文本相似度的主題模型、Word2Vec、余弦相似度以及歐幾里得距離；用于文本分類的樸素貝葉斯；用于推薦的聚類、協(xié)同過濾、用戶畫像、隱語義模型等。

4、計算機網(wǎng)絡(luò)： TCP/IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)最根本的協(xié)議，其七層/四層協(xié)議棧的設(shè)計都是非常精華的東西，連接的建立、斷開以及連接的各種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換都是排查、解決網(wǎng)絡(luò)問題的根本依據(jù)。從TCP/IP往上，HTTP協(xié)議是現(xiàn)在絕大多數(shù)后端應(yīng)用對外提供的協(xié)議，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)將要步入HTTP2.0時代，帶來了持久連接、連接復(fù)用等令人振奮的新特性。此外，基于HTTP的HTTPS協(xié)議由于其安全性在逐漸的成為后端服務(wù)對外開放的主流協(xié)議。業(yè)務(wù)層面，基于HTTP協(xié)議的RESTful規(guī)范正成為對外接口的主流規(guī)范，而OAuth2.0協(xié)議也在成為開放平臺對外的主流協(xié)議。除了HTTP之外，SMTP是另一個基于TCP/IP的應(yīng)用協(xié)議，主要用在發(fā)送郵件上。

5、設(shè)計模式： 在軟件開發(fā)中，前人的經(jīng)驗形成了很多經(jīng)典設(shè)計模式供我們使用，能夠使得軟件的實現(xiàn)可服用、可擴展、可維護。經(jīng)典的工廠模式、簡單工廠模式、單例模式、觀察者模式、代理模式、建筑者模式、門面模式、適配器模式、裝飾器模式在日常的很多開發(fā)場景下都具有很重要的意義。

八、數(shù)據(jù)

現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的所有業(yè)務(wù)其實都是圍繞數(shù)據(jù)來進行的。而數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析處理都是關(guān)鍵的部分。

1、高速緩存：目前用的最為廣泛的緩存軟件Redis能夠支持豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如：字符串、列表、有序集合等多種數(shù)據(jù)的存儲。了解緩存實現(xiàn)的原理、內(nèi)存淘汰的策略能夠更好地使用緩存。此外由于緩存的成本較高，在使用緩存的時候一定要做好量化和存儲優(yōu)化工作。

2、數(shù)據(jù)庫：掌握數(shù)據(jù)庫的很大一個關(guān)鍵點就在于對索引的使用，可以說，正確地使用索引就基本等于掌握了數(shù)據(jù)庫的使用。目前絕大多數(shù)據(jù)庫都是使用B樹做為索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，目的就是為了利用磁盤順序讀寫的特性。不同的數(shù)據(jù)庫由于本身設(shè)計目的的不同，都有一些獨特的優(yōu)勢，如：MongoDB天然支持sharding，但受限于NoSQL，在重事務(wù)、有關(guān)聯(lián)關(guān)系的場景下并不適用；HBase使用LSM作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，犧牲了讀性能來換取高速的寫性能。

3、搜索引擎：搜索引擎主要應(yīng)對全文檢索以及多維度查詢的業(yè)務(wù)場景。掌握搜索引擎使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、集群方式、配置的關(guān)鍵點有助于更好地使用搜索引擎服務(wù)于業(yè)務(wù)應(yīng)用。

4、消息隊列：消息隊列有兩種角色：生產(chǎn)者和消費者，兩種角色對于消息隊列的需求也不一樣。其中，對于消費者來說，消息消費的方式包括發(fā)布-訂閱和隊列兩種。消息隊列在語義保證上分為：At Most Once、At Least Once、Exactly Once三種模式，需要更具特定的業(yè)務(wù)場景選擇合適的語義保證。此外，消息隊列對于高可用、消息安全的保證決定了此消息隊列的可靠性。

5、數(shù)據(jù)存儲和處理：數(shù)據(jù)存儲下來最終還是要用來做分析和處理的。數(shù)據(jù)的處理分為離線處理和實時處理。離線處理的優(yōu)勢在于能夠處理大量數(shù)據(jù)，但是一般會有T+1的延遲，適用于計算量大但是對于結(jié)果允許有延時的場景。但對于離線數(shù)據(jù)分析，還有一個很關(guān)鍵的就是數(shù)據(jù)傾斜問題。所謂數(shù)據(jù)傾斜指的是region數(shù)據(jù)分布不均，造成有的結(jié)點負載很低，而有些卻負載很高，從而影響整體的性能。因此，處理好數(shù)據(jù)傾斜問題對于離線數(shù)據(jù)處理是很關(guān)鍵的。而實時處理一般是流式處理方式，適用于數(shù)據(jù)能夠轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)流，對于結(jié)果要求及時性的場景。對于實時數(shù)據(jù)分析，需要注意的就是實時數(shù)據(jù)處理結(jié)果寫入存儲的時候，要考慮并發(fā)的問題，雖然對于Storm的Bolt程序來說不會有并發(fā)的問題，但是寫入的存儲介質(zhì)是會面臨多任務(wù)同時讀寫的。通常采用的方案就是采用時間窗口的方式對數(shù)據(jù)做緩沖后批量寫入。

6、數(shù)據(jù)同步：數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)來源除了直接的日志外還有一個很關(guān)鍵的就是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫到數(shù)據(jù)倉庫的過程稱為數(shù)據(jù)同步。有基于SQL的同步方案，也有基于MySQL binglog的增量同步方案。

九、Java

對于Java方面的技能來說，主要有兩個大的部分，包括Java編程和JVM。

先來看一下Java編程部分，這也是Java工程師最最基礎(chǔ)的技能。

1、IDE： 目前用的最多的Java IDE當(dāng)屬Eclipse和Intellij IDEA。前者是老牌IDE，逐步淘汰了Jbuilder以及Netbeans，占領(lǐng)了大部分Java IDE市場。后者則是后起之秀，由于其增量編譯、智能分析代碼等帶來的性能提升，現(xiàn)在已經(jīng)得到了大規(guī)模使用，大有取代Eclipse之勢。

2、核心語法：目前用的最多的當(dāng)屬JDK6的Java語法。而到了Java7引入了try with resource、switch string、diamonds等語法。Java8則又引入了lambda、stream等語法。

3、集合類：集合類是Java語言中非常精華的部分，包括：HashMap、ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet以及線程安全的ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等線程安全集合。了解他們的實現(xiàn)原理以及查詢、修改的性能以及使用場景是非常必要的。

4、工具類：Google Guava、Apache commons、FastJson提供了很多JDK本身沒有的工具類、集合等。此外，ASM字節(jié)碼操作以及CGLIB代碼生成能夠提供更底層的java編程功能。

5、高級特性：拋開Java核心的基本編程，并發(fā)編程、泛型、網(wǎng)絡(luò)編程、序列化RPC都屬于java的高級編程特性。其中并發(fā)編程需要掌握Executors提供的各種并發(fā)工具、Java7帶來的fork/join框架以及CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier等同步工具；網(wǎng)絡(luò)編程要區(qū)分好BIO、NIO以及AIO；序列化中除了JDK自帶的序列化實現(xiàn)之外，Protobuf和Kryo是比較高效的第三方實現(xiàn)；RPC的實現(xiàn)中，Thrift、Hessian、Dubbo以及RMI則是比較常用的幾個協(xié)議，其中的Hessian是基于Http協(xié)議的，Dubbo是基于TCP協(xié)議，而Thrift則同時支持。

6、JavaEE： JavaEE現(xiàn)在是Java應(yīng)用最為普遍的一個領(lǐng)域。Servlet是JavaEE中最根本的組件之一。而Servlet3.0帶來的異步Servlet提高了其處理請求的性能。

7、項目構(gòu)建：目前用的最多的Java項目構(gòu)建工具包括Maven和Gradle，提供了源碼包依賴管理、編譯、打包、部署等一系列功能。

8、編程框架：Spring是Java編程中避不開的一個框架，發(fā)展到現(xiàn)在除了Spring核心的IOC、AOP之外，SpringMVC、Spring Data、Spring Cloud、Spring Boot等等都給Java開發(fā)者們帶來了開發(fā)上的便利，大大提高了開發(fā)效率；ORM框架MyBatis也是Java領(lǐng)域比較火的框架之一，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫記錄到Java對象的映射操作；Jersey則提供了從客戶端到服務(wù)端的一整套符合RESTful規(guī)范的開發(fā)框架。此外，Vert.x、Spring Flux這種非常適用于IO密集型應(yīng)用的異步響應(yīng)式編程框架也開始興起。

9、測試：測試是任何編程都需要的一步。黑盒測試主要指的通常進行的功能測試，白盒測試則主要指的對代碼功能、質(zhì)量進行的測試。此外，關(guān)鍵的單元測試則是開發(fā)工程師需要著重注意的地方，“測試驅(qū)動開發(fā)”的理念也是值得推崇的開發(fā)方式。JUnit是目前Java中實現(xiàn)單元測試的主流方案。

一般來說掌握上面所述的Java編程技能是能夠應(yīng)付大多編程工作的。但是如果在代碼層面已經(jīng)做到最大努力卻還是達不到性能要求的時候，就需要在JVM虛擬機層面做一些努力了。可以說掌握JVM相關(guān)技術(shù)是Java開發(fā)進階的一個關(guān)鍵步驟。

1、虛擬機實現(xiàn)： Java的虛擬機實現(xiàn)除了我們常用的HotSpot外，還有JRockit、J9以及移動平臺的Dalvkit、ART（Android4.4后引入）。我們通常鎖描述的JVM優(yōu)化絕大多是是針對HotSpot虛擬機來說的。

2、類加載機制：JVM的類加載機器遵循雙親委派原則，即當(dāng)前類加載器需要先去請求父加載器去加載當(dāng)前類，如果無法完成自己才去嘗試進行加載。OSGI框架則打破了此機制，采用了平等的、網(wǎng)狀的類加載機制，以實現(xiàn)模塊化的加載方案。

3、運行時內(nèi)存組成： 程序計數(shù)器、堆棧、方法區(qū)、堆、堆外內(nèi)存，這些一起組成了JVM的運行時內(nèi)存。

4、Java內(nèi)存模型：Java的主內(nèi)存+線程私有內(nèi)存的模型是線程安全問題產(chǎn)生的根本。

5、GC原理和調(diào)優(yōu)：與C、C++這些語言相比，GC是Java的優(yōu)勢，但因為GC的細節(jié)被JVM屏蔽了，在對內(nèi)存、性能要求非常苛刻的情況下難以進行自由控制，某種程度這也是劣勢。如果想在某些場景下發(fā)揮GC的最大性能，能做的就是對GC的各種參數(shù)做優(yōu)化配置，如新生代和老年代的垃圾回收器選擇、各種垃圾回收參數(shù)的配置等。此外，很多時候由于代碼質(zhì)量或者外部客觀因素，造成了JVM頻繁GC，需要使用相關(guān)的工具快速進行問題定位和解決。

6、性能調(diào)優(yōu)和監(jiān)控工具：JDK自帶了很多強大的調(diào)優(yōu)和監(jiān)控工具，包括jmap、jstack、jcmd、jconsole、jinfo等。此外，btrace是一款非常強大的在線問題動態(tài)排查工具，能夠無須重啟Java進程，動態(tài)的插入一些代碼邏輯，從而攔截代碼執(zhí)行邏輯打印日志，從而排查問題。

十、系統(tǒng)架構(gòu)

一個應(yīng)用從0開始一般會經(jīng)歷單體應(yīng)用、垂直應(yīng)用到分布式服務(wù)架構(gòu)的演化。如下圖所示：

1、單體應(yīng)用：當(dāng)應(yīng)用規(guī)模、團隊規(guī)模比較小的時候，只需要一個包括了所有功能的應(yīng)用即可。減少部署結(jié)點，也減少了部署成本。此時，對數(shù)據(jù)庫的ORM操作是架構(gòu)實現(xiàn)的關(guān)鍵點。

2、垂直應(yīng)用：當(dāng)應(yīng)用的用戶規(guī)模越來越大，請求量越來越高的時候。單體應(yīng)用增加結(jié)點帶來的資源浪費會凸現(xiàn)出來，因為絕大多數(shù)接口請求量并沒有特別大，根本沒必要擴充到多個結(jié)點。此時，就可以將單體應(yīng)用拆分成互不相關(guān)的幾個應(yīng)用，分別對外提供服務(wù)。此時，加速每個應(yīng)用開發(fā)的MVC框架是架構(gòu)實現(xiàn)的關(guān)鍵點。

3、分布式服務(wù)：當(dāng)垂直應(yīng)用越來越多，應(yīng)用之間的交互不可避免。抽離核心業(yè)務(wù)單獨部署，逐漸形成穩(wěn)定的服務(wù)中心。而隨著團隊規(guī)模的相應(yīng)擴大，服務(wù)會隨著團隊的增多變得越來越多，粒度也會變得越來越小，也就逐步形成了分布式服務(wù)的架構(gòu)，而當(dāng)粒度細到某種程度、服務(wù)數(shù)量多到一定程度則可以稱之為微服務(wù)。即在設(shè)計好業(yè)務(wù)邊界之后將原來的單體應(yīng)用分解成一個個細粒度的服務(wù)，彼此之間通過某種方式進行通信。微服務(wù)架構(gòu)的關(guān)鍵在于如何做好服務(wù)的治理、調(diào)度、維護工作。目前，Dubbo算是微服務(wù)架構(gòu)中用的比較多的框架，但Dubbo僅僅解決了微服務(wù)架構(gòu)中的一部分問題。Spring Cloud則基本上涵蓋了微服務(wù)架構(gòu)的各個方面。

十一、部署架構(gòu)

對于Web應(yīng)用來說，LVS+Nginx+Tomcat+MySQL+Redis即可構(gòu)成一個簡單通用的部署架構(gòu)，如下圖所示：

1、LVS作為最前置的結(jié)點，負責(zé)在網(wǎng)絡(luò)第四層轉(zhuǎn)發(fā)流量、負載均衡。

2、多個LVS使用Keepalived互為主備實現(xiàn)高可用。

3、Nginx作為反向代理，負責(zé)在網(wǎng)絡(luò)第七層轉(zhuǎn)發(fā)流量、負載均衡。

4、Tomcat做為業(yè)務(wù)容器，主要的應(yīng)用代碼都在這里面。

5、Redis作為緩存，隔離高并發(fā)請求和后端數(shù)據(jù)庫。

6、MySQL以主從模式對數(shù)據(jù)做持久化。

其中，虛線部分是數(shù)據(jù)庫層，采用的是主從模式。也可以使用Redis Cluster（Codis等）以及MySQL Cluster（Cobar等）來替換。