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1 非线性
咱们先来介绍一个概念：非线性。这个概念在咱们的生存中无处不在。
你要赶早上 8 点钟的火车，如果 6:30 登程能够在 7:00 达到车站，于是你失去一个论断：只有 30 分钟就能够达到车站。
你早上想睡晚一点预计 7:10 登程，想着 7:40 能够达到车站。然而最可能的后果是你将错过这趟火车。因为正好遇上早顶峰，堵车导致你至多须要破费 1 个小时能力达到车站。
一个小雪球的分量是 100 克，打雪仗时你被砸中 100 次，这对你不会造成任何影响。
然而如果你被 10 公斤的雪球砸中 1 次，这可能会对你造成重大的挫伤。
这就是非线性。事物不是简略的叠加关系，当达到某个临界值时，会造成一种齐全截然不同的后果。
2 秒杀零碎
咱们来剖析一个互联网的秒杀场景。假如你设计的秒杀零碎当每秒 30 集体拜访时，响应工夫是 10 毫秒。即从用户点击按钮至失去后果这个过程，只破费了 10 毫秒。这个工夫的流逝基本上觉察不到，性能是不错的。你感觉很好，持续设计：
每秒 30 个访问量，响应工夫 10 毫秒
每秒 300 个访问量，响应工夫 100 毫秒
每秒 3000 个访问量，响应工夫 1000 毫秒 如果你依照这个思路去做零碎设计，将会产生重大的谬误。因为当每秒 3000 个访问量产生时，零碎的响应工夫可能不是 1000 毫秒，而可能间接导致系统解体，无奈再解决任何的申请。最常见的场景就是当缓存零碎生效时，导致的零碎雪崩：
- 当耗时低的缓存层呈现故障时，流量间接打在了耗时高的数据库层，用户的期待时长就会减少
- 期待时长的减少导致用户更加频繁去拜访，更多的流量会打在数据库层
- 这导致用户的期待时长进一步减少，再次导致更频繁拜访
- 当访问量达到一个极限值时，造成零碎解体，无奈再解决任何申请
- 流量和响应工夫绝不是简略的叠加关系，当达到某个临界值时，零碎将间接解体。
3 黑天鹅与三体
欧洲人素来都认为只有白天鹅，因为他们素来只看到过红色的天鹅。
他们的这种想法有多动摇，那他们在澳大利亚发现彩色天鹅时，震撼就有如许大。
这就是驰名的黑天鹅事件的由来。黑天鹅事件指事先无奈预知，一旦产生将具备微小影响的不确定事件。
咱们来剖析一下欧洲人的白天鹅实践。他们采纳的是归纳推理的办法，这也是科学实验中罕用的一种办法。
当他们没有见到黑天鹅之前，认为只存在红色天鹅是成立的。但当黑天鹅呈现时，整个认知霎时分崩离析。
一个更加值得关注的零碎是混沌零碎。这个零碎最大的特点是，当一个渺小的扰动产生时，会给整个零碎带来微小的影响。典型混沌零碎的体现就是蝴蝶效应和三体问题。
一只蝴蝶挥动翅膀能够带来一场飓风。
三个天体在互相的万有引力作用下，静止轨迹无奈预测，这也是刘慈欣《三体》三部曲的根底设定。
处于混沌零碎，不晓得黑天鹅事件将在什么工夫，什么中央，以什么模式产生。
咱们不晓得 7 点钟登程会被堵多久，不晓得秒杀零碎在开抢的霎时会有多大的访问量，不晓得某大 V 在微博上颁布的音讯会带来多少激增的流量。
4 工程零碎稳定性
咱们来思考一个问题：怎么保障一个工程零碎的稳定性？有以下两种做法：
- 思路 1：思考到所有意外状况，针对每一个意外的异常情况别离解决
- 思路 2：承受无奈预料到所有意外状况的事实，把兜底计划做好，保障即便呈现极其状况，零碎也不会解体
咱们仔细分析思路 1 会发现这其实是一个悖论。
所谓意外状况就是意料之外的状况，无奈意料的状况。如果被思考到了，那么也就不能称之为意外状况了。
塔勒布在经典著作《反软弱》始终想通知咱们：黑天鹅事件是无奈预测的，极其意外状况是无奈预测的，尾部危险尽管概率小，但破坏力却极大。
咱们无奈预测会产生什么故障，以及什么时候产生。但面对不确定性，咱们不会束手就擒，至多能够把零碎爱护好。
5 高可用策略
为了保证系统的稳定性和高可用性，咱们须要采取一些策略。我认为高可用外围策略个别蕴含：冗余 + 主动故障转移策略，降级策略，延时策略，隔离策略。高可用理论利用计划多种多样，但个别都在施行上述策略，从而构建一个稳固的高可用工程零碎。
5.1 冗余 + 主动故障转移策略
最根本的冗余策略就是主从模式。原理是筹备两台机器，部署了同一份代码，在性能层面是雷同的，都能够对外提供雷同的服务。
一台机器启动提供服务，这就是主服务器。另一台机器启动在一旁待命，不提供服务，随时监听主服务器的状态，这就是从服务器。当发现主服务器呈现故障时，从服务器立即替换主服务器，持续为用户提供服务。
主动故障转移策略是指当主零碎产生异样时，应该能够主动探测到异样，并主动切换为备用系统。不应该只依附人工去切换成，否则故障解决工夫会显著减少。
5.2 降级策略
所谓降级策略，就是当零碎遇到无奈接受的压力时，抉择临时敞开一些非关键的性能，或者延时提供一些性能，把此刻所有的资源都提供给当初最要害的服务。
在秒杀场景中，下订单就是最外围最要害的性能。
当零碎压力将要达到临界值时，能够临时先敞开一些非核心性能如查问性能。
当秒杀流动完结后，再将临时敞开的性能开启。这样既保证了秒杀流动的顺利进行，也爱护了零碎没有解体。
还有一种降级策略，当零碎依赖的上游服务呈现谬误，甚至曾经齐全不可用了，那么此时就不能再调用这个上游服务了，否则可能导致雪崩。所以间接返回兜底计划，把上游服务间接降级。
5.3 延时策略
用户下订单胜利后就须要进行领取。
假如秒杀零碎下订单每秒访问量是 3000，咱们来思考一个问题，有没有必要将每秒 3000 次访问量的压力传递给领取服务器？
答案是没有必要。
因为用户秒杀胜利后能够稍晚付款，比方能够跳转到一个领取页面，提醒用户只有在 10 分钟内领取实现即可。
这样每秒 3000 次的访问量就被摊派至几分钟，无效爱护了零碎。技术架构还能够应用音讯队列做一个缓冲，让领取服务依照本人的能力去解决业务。
5.4 隔离策略
物理隔离：利用别离部署在不同物理机、不同机房，资源不会相互影响。
线程隔离：不同的申请进行分类，交给不同线程池解决，当一类申请呈现高耗时和异样，不影响另一类申请拜访。
6 无所不备则无所不寡
《孙子兵法》虚实篇通知咱们一个情理：备前则后寡，备后则前寡，备左则右寡，备右则左寡，无所不备，则无所不寡。
力量集中在前，前面就充实。力量集中在后，后面就充实。力量集中在左，右面就充实。力量集中在右，右面就充实。如果力量扩散在前后左右，那么前后左右就都充实。
不确定性扩散在前后左右无奈预测。咱们不可能将精力扩散在前后左右，然而技术人员至多能够做好一点：爱护好零碎。