軟件架構及性能調優相關技術培訓
講師：尹立慶 瀏(liu)覽次數：2600
課程(cheng)描(miao)述INTRODUCTION
軟件架構相關技術培訓
培訓講師：
課程價格：
培訓天數：日程安排(pai)SCHEDULE
課程(cheng)大綱(gang)Syllabus
軟件架構相關技術培訓
課程特色
互聯網時代的到來，使得互聯網上的產品具有創新成本低、需求變化快、用戶群體大等特點，促使業務不斷擴大，軟件功能持續增加，導致單體架構的維護成本、人員學習成本、缺陷修復成本、增加新功能的成本以及系統擴展成本等都在急劇增加，單塊架構無法適應互聯網時代的快速變化，面臨著越來越多的挑戰，一方面，代碼的可維護性、擴展性、靈活性在降低；而另一方面，系統的測試成本、構建成本以及維護成本在顯著增加。因此，隨著項目或者產品規模的不斷擴大，單塊架構應用的改造與重構勢在必行。
微服務架構隨著RESTful、容器技術、云計算、DevOps、持續交付、敏捷項目管理等IT技術的深入應用，有效的解決了互聯網時代遇到的眾多挑戰，因此微服務架構深受企業的歡迎，并在企業內部所采用。
培訓目標
1、 學習掌握微服務架構的基礎知識；
2、 學習掌握常見的集中微服務框架介紹及選型對比（dubbo、springCloud、motan、servicemesh）；
3、 使學員理解微服務技術架構的服務治理（熔斷、降級、限流、自愈、過載保護）；
4、 使學員理解微服務技術架構本質以及設計的原則；
5、 使學員理解分布式架構中高并發場景設計及實戰分析（秒殺、搶購）；
6、 使學員理解分布式架構中間件場景應用（zookeeper kafka、rocketmq）；
7、 使學員理解如何保證分布式架構的高可用；
8、 使學員理解多線程設計實現及案例分析；
9、 使學員理解性能優化的方法論；
10、 使學員理解代碼優化及規范設計；
11、 使學員理解JVM調優實戰；
12、 使學員理解Tomcat/Nginx/RocketMq調優；
13、 使學員理解Sql調優；
14、 學習掌握微服務間的異步通信機制；
15、 學習了解微服務的監控與告警；
16、 構建微服務的持續交付流水線；
17、 使學員深入理解分布式的技術原理以及應用場景；
18、 使學員學會設計微服務架構；
19、 解決企業敏捷項目管理持續升級的運維管理問題；
20、 使學員能學會監控、服務治理等工作；
21、 提供解決問題的方法及思路，避免講解編碼怎么實現，編碼實現可以通過補充材料的方式提供，供研發人員線下學習。
22、 適當增加一些研發人員自我管理及自我提升方面的思路，如時間管理、自我管理等，不需要大篇幅講解。
培訓對象
1、 本課程適合于企業IT架構師、技術經理等角色；
2、 本課程適合于軟件高級開發工程師；
3、 本課程適合于業務需求人員；
4、 本課程適合于企業高層管理人員；
5、 本課程適合于IT運維人員；
課程內容：
第1個主題： 互聯網時代的架構演變
1、 互聯網時代特征“快”
2、 互聯網時代對人性化軟件的迫切要求
3、 互聯網時代產品特點
4、 技術的多樣性
5、 精益創業
6、 敏捷項目管理
7、 DevOps
8、 Docker
9、 云計算
10、 云原生應用
第2個主題： 單體架構剖析（簡單剖析單體架構的特點與不足）
1、 單體架構產生的背景
2、 單體架構的特征
3、 單體架構模式
4、 單體架構團隊劃分
5、 單體架構出現的問題
6、 單體架構模式的不足
7、 單體架構的挑戰
8、 單體架構問題解決思路
9、 傳統應用架構的問題
第3個主題： 微服務架構的基礎知識（學習掌握微服務架構的基礎知識）
1、 為什么需要微服務架構？
2、 微服務誕生的背景
3、 研發團隊：目標、成就感、獎懲、待遇、凝聚力
4、 人才培育與成長（人員流動的優勢與弊端）
5、 微服務解決的問題
6、 微服務架構解決方案
7、 微服務架構適用的場景
8、 微服務架構適用的企業
9、 什么是微服務（MicroService）架構？
10、 微服務架構是什么？
11、 微服務架構思路
12、 微服務的本質
13、 微服務架構有哪些特征？
14、 微服務架構視圖
15、 微服務架構構件
16、 微服務架構的數據庫
17、 微服務的服務目錄
18、 SOA與微服務區別
19、 SOA架構特點
20、 微服務架構特點
21、 微服務架構的優勢
22、 微服務架構的劣勢
23、 微服務的設計原則
第4個主題： 集中微服務框架介紹及選型對比（深入剖析集中微服務框架介紹及選型對比）
1、 Dubbo介紹
2、 Dubbo優勢與不足剖析
3、 Dubbo的企業應用案例
4、 Dubbo適用場景剖析
5、 SpringCloud介紹
6、 SpringCloud優勢與不足剖析
7、 SpringCloud的企業應用案例
8、 SpringCloud適用場景剖析
9、 Motan介紹
10、 Motan優勢與不足剖析
11、 Motan的企業應用案例
12、 Motan適用場景剖析
13、 Servicemesh介紹
14、 Servicemesh優勢與不足剖析
15、 Servicemesh的企業應用案例
16、 Servicemesh適用場景剖析
17、 Dubbo、SpringCloud、Motan、Servicemesh選型建議
第5個主題： 微服務架構設計
1、 業務需求分析
2、 微服務軟件架構體系
3、 微服務硬件架構體系
4、 微服務部署架構
5、 業務模塊劃分
6、 高內聚松偶合
7、 模塊靈活組裝
8、 松耦合，獨立部署
9、 SSO單點登錄
10、 憑證與鑒權
11、 分布式事務一致性思考
12、 微服務架構構建
13、 REST
14、 微服務快速彈性
15、 高并發
16、 微服務數據特征
17、 案例：剖析如何對大型復雜系統進行微服務化
18、 案例：剖析OpenStack的微服務化
19、 微服務*實踐
20、 微服務*實踐
21、 微服務的劃分
22、 微服務模板
23、 微服務向導
第6個主題： 微服務架構的服務治理（微服務架構的服務治理）
1、 微服務框架
2、 服務注冊發現
3、 集中化配置中心
4、 熔斷
5、 降級
6、 限流
7、 自愈
8、 過載保護
9、 API網關
10、 容錯處理
第7個主題： 分布式架構概述（介紹分布式架構）
1、 為什么使用分布式架構
2、 分布式架構特征
3、 CAP理論、BASE思想、RNW理論
4、 分布式架構高并發場景設計
5、 分布式架構中間件場景應用
a) Zookeeper
b) Kafka
c) 消息中間件
d) RocketMQ
6、 如何保證分布式架構的高可用
a) 復本機制、主從機制、集群
b) 異地多中
7、 分布式架構高并發場景實戰分析
a) 秒殺分布式場景實戰分析
b) 搶購分布式場景實戰分析
8、 多線程設計實現及案例分析
9、 微服務架構的分布式實現
第8個主題： 微服務的實施（學習掌握實施微服務的架構）
1、 微服務測試面臨的挑戰
2、 黑盒測試、白盒測試
3、 自動化單元測試
4、 日構建
5、 測試驅動開發
6、 功能與界面分離設計
7、 自動化測試報告
8、 微服務的測試策略
9、 通過/失敗測試模式（Pass/Fail Patterns）
10、 數據驅動測試模式（Data Driven Test Patterns）
11、 數據處理事務測試模式（Data Transaction Patterns）
12、 集合管理測試模式（Collection Management Patterns）
13、 性能測試模式（Performance Patterns）
14、 流程處理測試模式（Process Patterns）
15、 仿真測試模式（Simulation Patterns）
16、 多線程測試模式（Multithreading Patterns）
17、 壓力測試模式（Stress-Test Patterns）
18、 展現層測試模式（Presentation Layer Patterns）
19、 微服務測試等級
a) 單元測試
b) 組件接口測試
c) API測試
d) 端到端測試
e) UI/UE測試
20、 FIRST 原則
a) Fast 快速的
b) Isolated 隔離
c) Repeatable 可重復
d) Self-Validating 自驗證
e) Timely 及時的
21、 Right-BICEP測試原則
22、 CORRECT檢查原則
23、 測試相關框架與庫
24、 測試用例的組織Given-When-Then
25、 測試的過程
26、 微服務測試策略
27、 微服務測試實踐
28、 微服務的PACT測試
29、 Pact是什么
30、 Pact可以用來做什么
31、 Pact的工作原理
32、 Pact相關術語
33、 Pact適用場景
34、 Pact不適用的場景
35、 Pact使用實例
36、 Pact匹配原則
37、 契約測試框架-Pact實踐
第9個主題： 微服務的安全機制與OAuth2.0實現（學習掌握微服務的安全機制與OAuth2.0實現）
1、 微服務的安全介紹
2、 微服務的安全機制
3、 SSO單點登錄
4、 憑證與鑒權
5、 OAuth2.0是什么
6、 OAuth2.0協議
7、 OAuth2.0認證授權過程
8、 OAuth2.0實現
9、 微服務實現OAuth2.0認證
第10個主題： 微服務間的異步通信機制（學習掌握微服務間的異步通信機制）
1、 輕量級的通信機制
2、 實踐：輕量級通信機制
3、 進程獨立
4、 分布式架構概念
5、 消息隊列
6、 RPC
7、 分布式協調器
8、 微服務架構分布式事務解決方案與實戰
9、 CAP理論
10、 BASE思想
11、 分布式事務一致性實現原理
12、 事務特征
13、 補償型（TCC）
14、 異步確保型（可靠消息最終一致）
15、 *努力通知型
16、 案例：剖析微服務分布式架構
第11個主題： 微服務的運維（學習掌握微服務運維）
1、 微服務運維介紹
2、 微服務集群監控
3、 微服務服務治理
4、 持續交付的7個*實踐
5、 鏈路追蹤
6、 持續改進
7、 線性擴容
8、 容量規劃
9、 案例：剖析如何運維微服務軟件系統
10、 案例：剖析超大型電子商務平臺微服務架構
第12個主題： 微服務的監控與告警（學習了解微服務的監控與告警）
1、 監控——Ganglia、Nagios
第13個主題： 微服務架構的日志聚合（學習掌握微服務架構的日志聚合）
1、 日志聚合——Flume、DistributedLog、Graylog
第14個主題： 構建微服務的持續交付流水線（構建微服務的持續交付流水線）
1、 什么是持續交付
2、 持續交付的發展
3、 持續交付的周期模型
4、 持續交付的配置管理
5、 版本控制
6、 依賴管理
7、 軟件配置管理
8、 環境管理
9、 持續交付的前提
10、 構建與部署腳本構件
11、 建部署腳本化的原則與實踐
12、 自動化驗收測試
13、 微服務持續交付
14、 實踐案例：動手實現持續交付
15、 持續集成環境
16、 基礎設施
17、 實踐：基礎設施自管理
18、 藍綠部署
19、 灰度發布
第15個主題： 微服務架構的實施（微服務的實施與構建）
1、 微服務架構的實施
2、 單體架構（CRM）
3、 傳統單體架構的弊端
4、 面臨的挑戰
5、 運維效率低
6、 改造策略
7、 改造后
8、 改造后的系統
9、 解決對策
10、 服務化
11、 服務化架構的演進歷史
12、 基于微服務架構改造單體架構的實踐總結
第16個主題： 性能調優（軟件架構性能調優）
1、 性能優化的方法論
2、 代碼優化及規范設計
3、 JVM調優實戰
4、 Tomcat/Nginx/RocketMq調優
5、 SQL調優
第17個主題： 性能優化的方法論（軟件架構性能優化的方法論）
1、 性能優化的方法論
2、 軟件性能瓶頸跟蹤與分析
3、 系統性能兩個核心概念：吞吐量、延遲
4、 吞吐量與延遲之間的關系
5、 計算密集型：主要消耗大量CPU資源、不停進行計算。由于依靠CPU性能，一直占用CPU進行計算。
6、 IO密集型：磁盤讀取、網絡IO、web服務等任務，主要需要IO的讀取，利用CPU的效率較低，大量時間花費在IO上。
7、 緩存化（Redis、Memcache）
8、 本地緩存、分布式緩存
9、 時空交換思想
10、 空間換時間
11、 預計算
12、 異步調用
13、 超時控制
14、 合并寫
15、 隨機讀寫轉化為順序寫
16、 消息隊列
17、 從代碼層面調優
18、 從算法層面調優
19、 從數據庫層面調優
20、 從硬件層面調優
21、 從網絡層面調優
22、 從架構層面調優
23、 從語言平臺層面調優
24、 從業務邏輯上進行調優
25、 采用分布式架構
第18個主題： 代碼優化及規范設計（軟件代碼優化及規范設計）
1、 從代碼層面優化性能
2、 將磁盤IO轉化為網絡IO
3、 將網絡IO轉化為內存讀寫
4、 代碼實現批量處理
5、 從算法層面優化性能
6、 實現多線程、多進程并發處理
7、 隨機讀寫轉化為順序讀寫
8、 采用列式數據庫
9、 采用內存數據庫NoSQL
10、 代碼編寫規范設計
11、 代碼編寫規范制定
12、 代碼走查
13、 代碼規范的完善與更新
第19個主題： JVM調優實戰（JVM調優實戰）
1、 JVM調優概述
2、 JVM數據類型調優
3、 堆（heap）與棧（stack）調優
4、 Java對象的大小
5、 基本的回收策略
6、 垃圾回收流程
7、 選擇垃圾回收算法
8、 垃圾回收調優
9、 垃圾回收的瓶頸
10、 引用計數
11、 標記清除
12、 復制
13、 標記整理
14、 增量收集
15、 分代收集
16、 串行收集
17、 并行收集
18、 并發收集
19、 年輕代
20、 年老代
21、 持久代
22、 堆大小設置
23、 回收器選擇
24、 常見配置參數
25、 線程監測
26、 內存泄漏檢查
27、 垃圾回收的悖論
第20個主題： Tomcat/Nginx/RocketMq調優（中間件Tomcat/Nginx/RocketMq調優）
1、 Tomcat調優概述
2、 Tomcat的運行模式
3、 Tomcat執行器優化
4、 Tomcat配置參數優化
5、 Tomcat內存優化
6、 Tomcat線程池
7、 Tomcat組件優化
8、 Tomcat Executor參數優化
9、 Tomcat Connector參數優化
10、 Tomcat的JVM參數優化
11、 Tomcat系統屬性優化
12、 Tomcat性能測試工具
13、 Nginx調優概述
14、 Nginx配置文件調優
15、 Nginx進程數調優
16、 Nginx使用epoll的I/O模型
17、 Nginx內核參數調優
18、 Nginx緩存調優
19、 Nginx gzip壓縮優化
20、 Nginx expires緩存優化
21、 Nginx網絡IO事件模型優化
22、 Nginx隱藏軟件名稱和版本號
23、 Nginx防盜鏈優化
24、 Nginx禁止惡意域名解析
25、 Nginx禁止通過IP地址訪問網站
26、 Nginx HTTP請求方法優化
27、 Nginx防DOS攻擊單IP并發連接的控制，與連接速率控制
28、 Nginx嚴格設置web站點目錄的權限
29、 Nginx將nginx進程以及站點運行于監牢模式
30、 Nginx通過robot協議以及HTTP_USER_AGENT防爬蟲優化
31、 Nginx配置錯誤頁面根據錯誤碼指定網頁反饋給用戶
32、 Nginx日志相關優化訪問日志切割輪詢，不記錄指定元素日志、最小化日志目錄權限
33、 Nginx限制上傳到資源目錄的程序被訪問，防止木馬入侵系統破壞文件
34、 Nginx FastCGI參數buffer和cache配置文件的優化
35、 Nginx php.ini和php-fpm.conf配置文件的優化
36、 有關web服務的Linux內核方面深度優化（網絡連接、IO、內存等）
37、 Nginx加密傳輸優化（SSL）
38、 Nginx web服務器磁盤掛載及網絡文件系統的優化
39、 使用nginx cache
40、 RocketMq調優概述
41、 RocketMq網絡參數
42、 RocketMq硬資源限制
43、 RocketMq硬盤的模式
44、 RocketMq調度機制優化
45、 RocketMq mqbroker和mqnamesrv的內存調整
第21個主題： SQL調優（SQL調優）
1、 表結構設計優化
2、 庫設計優化
3、 預處理SQL
4、 批量提交
5、 異構索引
6、 產品規則
7、 簡化SQL
8、 加索引
9、 刪除索引
10、 異步寫
11、 讀寫分離
第22個主題： 軟件架構及性能調優相關技術培訓總結（對兩天的課程內容進行總結）
1、 微服務架構總結
2、 分布式架構總結
3、 軟件調優總結
軟件架構相關技術培訓
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- 尹立慶
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