App后台开发架构实践

1 App后台入门

1.1 App后台的功能

（1）远程存储数据；

（2）消息中转。

1.2 App后台架构

架构设计的流程

（1）根据App的设计，梳理出App的业务流程；

（2）把每个业务流程可能会遇到的问题整理出来；

（3）根据整理出来的问题，探讨可行的技术解决方案；

（4）把所有的技术解决方案有机融合，就是一个App后台的初步架构。

架构设计的特点

（1）架构是和业务紧密相关；

（2）架构的演变是由业务驱动；

（3）架构不是为了炫耀技术。

1.3 App和App后台的通信

（1）用HTTP协议还是私有协议；

（2）用长连接还是短连接；

（3）通信数据格式（JSON、XML）

1.4 选择服务器

（1）传统IDC；

（2）云服务器。

1.5 选择开发语言

（1）不同语言有其擅长的业务场景和性能特性；

（2）考虑开发效率和运行效率；

（3）同一个项目不同业务逻辑可以用不同语言实现。

1.6 敏捷开发

（1） Sprint计划会议；

（2）迭代开发；

（3）每日例会；

（4）评审会议；

（5）回顾会议；

（6）及时反馈。

2 App后台基础技术

2.1 从业务逻辑提炼API接口

从业务逻辑到提炼API可分为下面6个阶段：
（1）业务逻辑思维导图；

根据需求抽象出业务逻辑。

（2）功能-业务逻辑思维导图；

支撑业务逻辑的功能模块，

（3）基本功能模块关系；

功能模块设计；

（4）功能模块设计UML；

（5）设计API；

（6）编写API文档。

Swagger-UI在线API测试文档，测试驱动开发（TDD）。

2.2 设计API的要点

（1）根据对象设计API；

（2） API命名规范；

（3） API安全性；

（4） API返回数据；

（5）图片处理方式；

（6）返回的提示信息；

（7）在线API测试文档；

（8） API版本升级。

2.3 选择合适的数据库产品

（1） Redis、MongoDB、MySQL

2.4 选择消息队列产品

（1）消息队列一般都包含3个角色：队列服务端、队列生产者、队列消费者；

（2）常见消息队列产品，RabbitMQ、Redis、ZeroMQ、ActiveMQ、RocketMQ。

2.5 分布式服务

（1）远程服务，REST、RPC。

2.6 搜索技术

（1）开源搜索项目，Lucene、Solr、ElasticSearch、Sphinx、CoreSeek。

2.7 定时任务

（1） Linux定制任务Crontab；

（2） Java Quartz；

（3） Python APScheduler；

3 App后台核心技术

3.1 用户验证方案

（1）使用HTTPS协议；

（2）使用密钥+令牌。

3.2 通信安全

（1） URL签名；

（2） AES对称加密；

3.3 短信服务

（1）选择短信平台；

3.4 高效更新数据

（1）内容的推拉；

（2）增量更新。

3.5 图片处理

（1） APP本地缓存图片；

（2）不同尺寸图片动态生成。

3.6 视频处理

（1） FFmpeg。

3.7 资源文件

（1） Android APK文件，通过Android-APKtool获取文件的基本信息；

（2） iOS IPA文件。

3.8 文件系统

（1）云存储，CDN；

（2）分布式文件系统。

3.9 ELK日志分析平台

（1） Logstash、ElasticSearch、Kibana。

3.10 Docker容器

（1） Docker构建一致的开发环境；

4 App后台运维

4.1 Linux，App后台应用最广泛的系统

（1）常用命令，top、ps、netstat、lsof、traceroute

4.2 Nginx，App后台HTTP服务的利器

（1） HTTP服务；

（2）负载均衡。

4.3 MySQL，App后台最常用的数据库

（1）存储引擎，MyISAM、InnoDB；

（2）索引；

（3）分库分表，MyCat。

4.4 Redis，App后台高性能的缓存系统

（1）常用数据结构；

（2）集群，Twemproxy，Codis；

（3）持久化。

4.5 MongoDB，App后台新兴的数据库

（1）高可用集群；

（2） LBS。

5 App后台架构剖析

5.1 聊天App后台架构

（1）移动互联网的网络特性，弱网络性、对流量敏感；

（2）协议，XMPP、MQTT、ActivitySync、TCP自定义；

（3）整体架构，主要包括连接层、业务层、数据层；

（4）消息推拉模式；

（5）数据库架构，单机部署、读写分离、分表分库；

（6）缓存架构，单台缓存、分布式缓存、主从缓存。

5.2 LBS App后台架构

（1）地理坐标，GPS、基站、AGPS（GPS+基站结合）、WiFi定位；

（2）基于MongoDB；

（3）推送服务。

6 App后台架构的演进

6.1 架构的核心要素

软件架构是有关软件整体结构与组件的抽象描述，用于指导大型软件系统各个方面的设计。App后台架构可以定义为由App后台各个组件的功能描述、相互关系构成的整体系统。App后台架构的核心要素：

（1）高性能；

（2）高可用；

（3）可伸缩；

（4）可扩展

（5）安全性。

6.2 架构选型的要点

（1）用成熟稳定的开源软件；

（2）尽可能使用云服务。

6.3 架构的演进

（1）单机部署；

（2）分布式部署；

（3）服务化。

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