Web 架构 / REST / RPC

案例分析高频考点,论文也常用作背景。重点:REST vs SOAP、动静分离、CDN、反向代理

高频 · 几乎每年分值 10~20

一、Web 经典架构演进

单体架构:所有功能打包成一个应用,部署在一台服务器
垂直拆分:按业务拆为多个独立应用,互不相干
分布式架构:抽离公共服务为 RPC 服务
SOA:统一服务治理,引入 ESB
微服务:更细粒度、独立部署、技术栈自由、去中心化治理

典型 3 层 Web 架构

客户端 (浏览器/App)
   │
[负载均衡 LB]   ← Nginx / SLB / F5
   │
[Web/应用服务器集群]  ← Tomcat / Node
   │
[缓存]    [消息队列]   [数据库主从]   [搜索引擎 ES]
 Redis      Kafka      MySQL          Elastic

二、REST vs SOAP vs RPC ⭐⭐⭐

这是案例最爱的对比题,务必背熟下表:

对比项	REST	SOAP Web Service	RPC
风格	资源 + HTTP 动词	WSDL + 协议	函数调用
消息格式	JSON / XML	XML(SOAP 信封)	二进制 / Protobuf
传输协议	HTTP / HTTPS	HTTP / SMTP / TCP	TCP(常自定义)
性能	较好	差(XML 解析重)	最好
跨平台	极好	极好	需 SDK
安全 / 事务	较弱(靠 HTTPS/Token)	WS-Security / WS-Tx 完善	需自定义
典型应用	互联网开放 API	企业级集成、金融	内部服务调用

REST 6 大约束(必背)

客户端-服务器:关注点分离
无状态:每次请求自包含,服务器不存会话
可缓存:响应可标记是否可缓存
统一接口:资源 URI + HTTP 动词
分层系统:中间件透明
按需代码(可选):服务端可下发脚本

REST 6 约束口诀:"客无缓 · 统层码"

REST 资源 + 7 个 HTTP 动词

GET查询(幂等、无副作用) POST新增(非幂等) PUT全量更新 / 创建(幂等) PATCH局部更新(幂等) DELETE删除(幂等) HEAD只取响应头 OPTIONS查询支持的方法(预检)

三、负载均衡 / 反向代理 / CDN

1. 负载均衡(LB)

四层 LB:基于 IP+端口转发(LVS、F5);性能高、不感知协议
七层 LB:基于 HTTP/URL/Cookie/Header 转发(Nginx、HAProxy);灵活、可做内容路由
常见算法:轮询、加权轮询、最少连接、IP Hash、一致性哈希、随机

考点小知识

会话保持(粘性会话):同一用户路由到同一台服务器,常用 Cookie 注入或 IP Hash 实现。

2. 反向代理

作用隐藏后端、负载均衡、缓存、SSL 终止、安全防护代表Nginx、HAProxy、Apache、Varnish

3. CDN(内容分发网络)

目的把静态资源缓存到离用户最近的节点 → 降延迟、降回源压力关键DNS 调度、边缘节点、回源、缓存刷新质量属性主要提升性能,顺带 可用性(吸收流量峰值)

4. 动静分离

静态资源(HTML/CSS/JS/图片)→ Nginx / CDN 直接返回
动态请求(API)→ 转发到后端应用服务器
收益:减轻应用压力、提升响应、便于缓存

四、典型 Web 性能优化方案(论文/案例必背)

"前-中-后 + 数据"四层优化(背):

前端:压缩(Gzip/Brotli)、合并、懒加载、CDN、浏览器缓存、HTTP/2、图片优化
中间层(代理/网关):反向代理缓存、限流、动静分离、连接复用
应用层:多级缓存(本地 + Redis)、异步化(MQ)、连接池、池化对象
数据层:索引、读写分离、分库分表、SQL 优化、慢查询、NoSQL

口诀:"前压后异 · 中缓数分"

五、HTTP 状态码速记

类别	含义	典型
1xx	信息	100 Continue
2xx	成功	200 OK · 201 Created · 204 No Content
3xx	重定向	301 永久 · 302 临时 · 304 未修改
4xx	客户端错误	400 · 401 未认证 · 403 无权 · 404 · 429 限流
5xx	服务端错误	500 · 502 网关 · 503 不可用 · 504 网关超时

✅ 答题套路

"为什么选 REST 而不是 SOAP?"

① 互联网应用更看重 跨平台和性能;② REST 轻量、JSON 易读;③ 利用 HTTP 缓存等基础设施;④ 不需要 SOAP 的事务/安全等重量级特性;⑤ 工具链丰富、开发效率高。

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