如何设计一个高并发系统？

所谓高并发系统，是指能同时处理大量并发请求，并及时响应，从而保证系统的高性能和高可用

那么我们在设计一个高并发系统时，应该考虑哪些方面呢？

1. 搭建集群

如果你只部署一个应用，只部署一台服务器，那抗住的流量请求是非常有限的。并且，单体的应用，有单点的风险，如果它挂了，那服务就不可用了

因此，设计一个高并发系统，我们可以采用分布式部署的方式，部署多台服务器，使用负载均衡的方式把流量分流开，让每个服务器都承担一部分的并发和流量，从而提升整体系统的并发能力

2. 微服务拆分

所谓的微服务拆分，其实就是把一个单体的应用，按功能单一性，拆分为多个服务模块。比如一个电商系统，拆分为用户系统、订单系统、商品系统等等。

因此，微服务拆分同样可以分摊请求流量，提高并发能力。如果配合分布式部署，为每个微服务搭建集群，性能将进一步提升

3. 分库分表

在高并发的场景下，大量请求访问数据库，如果表存储的数据量太大，会影响 MySQL 性能，此时可以考虑分库分表

不管是分库还是分表，都有两种切分方式：水平切分和垂直切分

• 分表
  • 垂直分表：表中的字段较多，将字段拆分到多个表
  • 水平分表：表中的数据较多，将数据拆分到多个表
• 分库
  • 垂直分库：数据库表太多，按照业务逻辑进行切分，比如用户相关表放在一个数据库，订单相关表放在另一个数据库
  • 水平分库：指将单张表的数据切分到多个数据库，每个数据库都具有相应的表，只是表的数据不同

4. 主从分离

单机 MySQL 支撑的请求访问是有限的，如果遇到双十一这种情况查询请求量会非常大。这时可以做主从分离，实时性要求不高的读请求都去读从库，写请求或者实时性要求高的请求才走主库，提高了系统的吞吐

5. 使用缓存

使用缓存可以提升接口的性能，在高并发场景下支持更多的用户同时访问。常用的缓存包括：Redis 缓存，内存缓存，浏览器缓存等等

6. CDN

CDN 就是内容分发网络，它表示将静态资源分发到位于多个地理位置机房的服务器，可以做到数据就近访问，加速了静态资源如图片、视频等的访问速度，让系统更好处理正常别的动态请求

7. 异步处理

在类似双十一的活动可能会遇到流量暴涨，系统处理不过来，造成请求阻塞，系统崩溃。这时可以引用消息队列，将请求写入消息队列，系统再以合适的速率从消息队列获取请求处理，避免造成阻塞，提高系统性能

8. 熔断降级

当前互联网系统一般都是分布式部署的，如果出现某个基础服务不可用，最终将导致整个系统不可用。比如分布式调用链路 A -> B -> C，如果 C 出现问题，将导致 B 也会延迟，从而 A 也会延迟。A 会不断失败重新请求，消耗占用系统资源，最终会造成其他的请求同样不可用，导致系统崩溃。熔断机制可以防止应用不断尝试可能超时或失败的服务，保证自身快速响应，提高系统吞吐量

降级机制是指在流量过大，系统资源有限的情况下，为了保证关键服务正常运行，降低部分非关键服务的优先级或质量的一种策略。比如电商网站，流量大的时候就把评论功能停掉，把资源让出来给关键服务

9. 限流

大流量过来时，如果系统资源有限，实在没办法处理全部处理，可以采用限流机制，控制接口发送或接收请求的速率，当超过阈值时，限制新的请求对系统的访问，从而保证系统的稳定性