當初創企業的Web應用程序的用戶數量成倍增長時，他們將面臨極大的不確定性和挑戰。他們需要靈活選擇，例如除了建立合適的團隊之外，還選擇合適的框架，數據庫和體系結構。而且，與企業不同，初創企業只有有限的時間進行擴展。更糟糕的是，如果他們足夠幸運，則可能需要在幾個月內將容量擴展十倍。

爲了瞭解Web可伸縮性的細節，我們與一些專家進行了交談，並詢問了他們改善Web可伸縮性的技巧。

Web可擴展性的基本要素

從一開始就選擇正確的工具

選擇具有可伸縮性的Web框架應該是確保可伸縮性的第一步。如果網站從一開始就建立了強大的框架，則它在業務的其他方面（例如財務，營銷，管理，人力資源等）的表現都可以很好。

可以這樣考慮：如果您從一開始就爲房屋（網站）打下堅實的基礎，則可以期望將來將房屋建造得更多，更堅固，更大。

但是，不要屈服於堅持相同框架的想法。將基於PHP的網站擴展到數十億用戶是不可能的。話雖這麼說，但如果情況出現了，您可能會在桌子上轉過身而落下一個特定的技術棧–毫不猶豫地做。

用Aditya Agarwal（DropBox的工程副總裁）的話來說，“選擇該選項時，通常會在部署，監視，操作等方面產生開銷。如果選擇使用服務體系結構，則必須自己構建大多數後端，這通常會花費很多時間。使用LAMP堆棧，您可以免費獲得很多。一旦您離開了LAMP堆棧，服務配置和監視之類的事情將由您決定。當您深入研究服務方法時，您必須重新發明輪子。”

實施多級緩存以減少緩存未命中的機會

您是否曾經注意到，當您第一次加載網頁時，所花的時間要比您訪問該網頁所需的第二，第三等時間長一點？這是一種智能邏輯，它在Web瀏覽器的後臺進行了緩存。

緩存使應用程序更容易執行，因爲它避免或延遲了每次必須加載頁面時對服務器的請求。但是，在複雜應用程序的情況下進行緩存非常棘手。這就是爲什麼建議在應用程序中實現多級緩存以使其可擴展的原因。

根據Jared Rerie 的說法，“關於服務器正在緩存的爭論，那麼爲什麼要客戶機呢？” 以我的經驗很常見。也許是因爲我們被教導要避免重複（不要重複自己）。有人可能會說，實施緩存的幾個團隊是一種浪費性的重複工作。雖然多層緩存會給系統帶來複雜性，但它並不是浪費，甚至不是真正的重複，因爲客戶端和服務器端的緩存可能有很大的不同。

使用多個數據庫維護複雜系統中的數據完整性

在開發可擴展的應用程序時，在SQL數據庫和NoSQL數據庫之間進行選擇通常很繁瑣。更糟糕的是，兩種數據庫的營銷熱潮使這一決定變得更加困難。

用Ysance的架構師Frederic Faure的話來說，“我發現SQL和NoSQL（不僅是SQL）的定位是相反的，這實在令人遺憾：NoSQL的營銷浪潮確實促使了已經存在的系統的重新推廣。在相當長的一段時間內，但是在大多數情況下很少考慮到這一點，因爲畢竟，所有內容都可以放入“良好的舊SQL模型”中。希望使所有內容都適合NoSQL模型的相反趨勢也不是非常有利可圖。”

實際上，scalegrid.io進行的一項調查表明，44.3％的企業合併了兩個或三個數據庫以擴展其應用程序。而且，SQL和NoSQL是超過75.6％的用戶使用的最受歡迎的多數據庫組合。

這就是使用多個數據庫對改善網站可伸縮性產生重大影響的原因。

除非有充分的理由，否則不要存儲狀態

有狀態與無狀態是整個網絡上的普遍爭論，開發人員在兩者的利益上存在分歧。

所有這些爭論的共同點對於可伸縮性都幾乎沒有意義。無狀態（與在Web應用程序中不存儲任何狀態有關）使您可以簡化應用程序的客戶端/服務器通信模型。這樣做的主要好處是，客戶端可以在不存儲服務器狀態的情況下向服務器請求任何內容。此外，由於無需更改整個Web服務器上的會話池，因此您的應用程序可以輕鬆擴展。

另一方面，當將狀態存儲在Web應用程序中是一個好主意時，可能會有一些用例。Lightbend的開發者倡導者Hughe Mckee在他的博客“ 如何構建成功的雲原生解決方案 ”中解釋了在購物車應用程序中保存狀態的好處。本文通過一個購物車示例說明了有狀態應用程序的擴展功能。

Per Hughe說：“談到雲原生軟件系統時，確定最佳方法取決於具體情況。在考慮無狀態系統與有狀態系統時，這當然適用。在許多情況下，無狀態方法是可以接受的解決方案。但是，越來越多的場景使用有狀態方法將是更好的選擇。對於高性能近實時和基於流的系統的需求不斷增長，這無疑是正確的。“

異步

毋庸置疑，“異步編程是提高Web可伸縮性的行之有效的方法。”

但是這個說法有多正確呢？烏迪·達漢（Udi Dahan）可能有答案。

用烏迪·達罕（Udi Dahan）的話說：“通常，在我從事諮詢工作時，我遇到了一些人，即使在他們同意異步通信模式帶來的固有可伸縮性之後，'有些事情也無法做到異步'。一個經常被引用的例子是用戶身份驗證-採取用戶名和密碼組合並針對某些後端存儲對它進行身份驗證。”

使用異步IO時，您正在同時處理數千個請求，而不會阻塞其中的任何一個。一些單線程框架（例如Node.js）可以高效地執行此操作。

避免任何單點故障

失敗是不可避免的。Web應用程序必須不受任何單點故障的影響。無論是服務器，數據庫，消息隊列，磁盤驅動器，都必須隔離並且獨立發揮功能，以確保當它們失敗時，整個系統都不會崩潰。

但是，在決定隔離任何故障或根除任何SPOF之前，請問自己一個問題：如果您編寫的代碼根本不起作用怎麼辦？如果最終編寫的舊的舊代碼在某個時候難以維護和擴展怎麼辦？

Orbit的聯合創始人肖恩·赫爾（Sean Hull）建議您在準備系統進行擴展之前消除任何單點故障。

用Sean的話來說，“ 如果您的數據位於單個主數據庫中，那將是單點故障。如果您的服務器位於單個磁盤上，那就是單點故障。這只是跟腱的技術白話。必須不惜一切代價根除這些單點故障。”

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