核心概念速查

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一、必背英文缩写

缩写全称中文一句话解释
ATAMArchitecture Tradeoff Analysis Method架构权衡分析方法评估架构方案、识别权衡点的方法
SAAMScenario-based Architecture Analysis Method基于场景的架构分析方法通过场景评估架构满足质量属性程度
ADDAttribute-Driven Design属性驱动设计以质量属性驱动架构设计的方法
CAPConsistency / Availability / Partition toleranceCAP定理分布式系统最多同时满足三者之二
BASEBasically Available, Soft state, Eventually consistentBASE理论AP系统的理论基础
ACIDAtomicity / Consistency / Isolation / Durability事务四大特性关系数据库事务保证
DDDDomain-Driven Design领域驱动设计以业务领域为核心的软件设计方法
CQRSCommand Query Responsibility Segregation命令查询职责分离读写分离的架构模式
SOAService-Oriented Architecture面向服务架构企业级服务化的架构风格
ESBEnterprise Service Bus企业服务总线SOA中的消息路由中介
RBACRole-Based Access Control基于角色的访问控制按角色授权管理权限
OAuthOpen Authorization开放授权协议第三方授权标准协议
TLSTransport Layer Security传输层安全网络通信加密协议(前身SSL)
CI/CDContinuous Integration / Continuous Deployment持续集成/持续部署自动化构建、测试、部署的DevOps实践
2PCTwo-Phase Commit两阶段提交分布式事务的强一致性协议
TCCTry-Confirm-CancelTCC事务补偿型分布式事务方案
APIApplication Programming Interface应用程序接口系统间通信的协议约定
SLAService Level Agreement服务等级协议服务质量的量化承诺(如99.9%)

二、架构风格速记卡

场景推荐的架构风格简短理由
数据处理流水线管道-过滤器数据经过多个独立处理步骤
规则评估、专家系统黑板风格不确定性问题,多知识源协作
大型Web应用分层架构关注点分离,各层独立演进
高并发、需求多变微服务独立部署、独立扩展、技术异构
异步解耦、实时推送事件驱动发布/订阅,组件松耦合
企业级系统集成SOA/ESB异构系统互操作、统一路由
数据共享平台仓库风格中央数据源+独立处理组件
GUI应用事件驱动/MVC用户交互事件响应

三、质量属性 — 定义+场景+战术

定义: 系统在给定时间内完成请求响应的能力

指标: 响应时间、吞吐量、并发数、资源利用率

战术: 引入缓存、增加计算资源、减少等待时间(异步)、优化算法、减少通信开销、资源池化

关键组件: CDN(静态加速)、Redis(热点缓存)、消息队列(削峰填谷)、数据库索引、连接池

定义: 系统正常运行、可提供服务的时间比例

指标: 正常运行时间百分比 (99.9%=年宕机8.76h, 99.99%=年宕机52.6min)

战术: 故障检测(心跳/Ping)、故障恢复(重试/切换/回滚)、故障预防(冗余/事务/主动预警)

关键组件: 主从切换(Sentinel/Keepalived)、负载均衡、熔断降级、多活容灾、限流

定义: 保护信息不受非授权访问、使用、泄露、篡改或销毁

CIA三要素: 保密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)、可用性(Availability)

战术: 抵抗攻击(加密/认证/授权)、检测攻击(入侵检测/审计)、恢复(备份/冗余)

关键组件: HTTPS/TLS、OAuth2.0/JWT、WAF、RBAC、SQL参数化查询、CSRF Token

定义: 系统接受变更的容易程度

指标: 修改成本、修改范围(影响模块数)、修改时间

战术: 模块化/封装、接口抽象、配置外部化、依赖注入、设计模式

关键模式: 策略模式(算法可换)、适配器模式(接口兼容)、开闭原则(对扩展开放,对修改关闭)

定义: 发现系统缺陷的难易程度

战术: 接口隔离、依赖注入(方便Mock)、日志/监控暴露内部状态、健康检查端点

定义: 用户使用系统的容易程度

战术: 用户建模(支持用户认知模型)、系统主动提供反馈(进度条/提示)、统一交互规范

四、分布式系统速记

CAP定理一句话理解

网络分区发生时,必须在一致性和可用性之间做选择。
CP: 宁可系统不可用,也不能返回不一致的数据 (如:银行转账)
AP: 宁可数据暂时不一致,也要保证系统可用 (如:社交媒体点赞数)

一致性模型

模型说明实现难度
强一致性写入后所有读都能看到最新值高 (Paxos/Raft)
最终一致性写入后经过一段时间所有读能看到最新值低 (异步复制)
因果一致性有因果关系的操作按序可见
读写一致性自己写的自己能立即读到低 (主库读)

共识算法对比

算法理解难度典型实现特点
PaxosChubby理论完备,实现复杂
Raftetcd、Consul易懂,工程化好。Leader选举+日志复制
ZABZooKeeper原子广播协议,强一致性

缓存三大问题 (必背!)

问题现象解决方案
缓存穿透查询不存在的数据,每次都穿透到DB①布隆过滤器 ②空值缓存(设短TTL)
缓存击穿热点key过期瞬间,大量请求打到DB①互斥锁/分布式锁 ②永不过期+异步更新 ③逻辑过期
缓存雪崩大量key同时过期,DB瞬间压力过大①TTL加随机值 ②多级缓存 ③限流熔断 ④集群高可用

五、设计模式速记口诀

模式口诀一句话
策略模式算法族,可替换定义一系列算法,运行时选择使用哪个
观察者一对多,自动通知被观察者变化时,观察者自动收到通知
工厂方法创建延后到子类让子类决定实例化哪个对象
适配器接口不配,包装兼容把不兼容的接口转换成兼容的接口
装饰器功能增强,不改变原类动态添加职责,比继承更灵活
代理控制访问,代表它人为目标对象提供代理,控制对它的访问
模板方法骨架固定,步骤可变定义算法骨架,子类填充具体步骤
责任链依次处理,直到有人管请求沿链传递,直到某个处理器处理它
单例全局唯一,只一个实例确保类只有一个实例,并提供全局访问点
门面简化接口,统一入口提供统一接口,隐藏子系统复杂性

六、4+1 视图模型

视图关注点受众表示
逻辑视图功能需求 - 系统提供给用户的功能用户、分析师类图、对象图
进程视图非功能 - 并发、性能、可扩展性系统集成者活动图、时序图
开发视图模块组织 - 从程序员视角开发人员组件图、包图
物理视图拓扑、通信 - 部署到物理节点运维人员部署图
+1 场景视图用例 - 串联其他4个视图所有干系人用例图

七、必须记住的数字

概念数据
案例分析题数/选做5道大题,任选3道
案例分析时间90分钟,每题约30分钟
论文写作时间120分钟
论文字数要求2000-2500字(摘要300-400)
合格分数线三科都 ≥ 45分(满分75)
99.9%可用性年宕机约8.76小时
99.99%可用性年宕机约52.6分钟
99.999%(5个9)年宕机约5.26分钟
2PC参与者数≥2 (协调者+参与者)
缓存常见TTL热点数据5-30分钟,静态数据1-24小时