App后台开发运维和架构实践

推荐序 十八般兵器入门.. 3

第1章　App后台入门

1.1　App后台的功能... 16

1.2　App后台架构... 17

1.3　App和App后台的通信... 19

1.4　App后台和Web后端的区别... 22

1.5　选择服务器... 23

1.6　选择编程语言... 24

1.7　快速入门新技术 1.7.1　思维模式 1.7.2　4种快速入门新技术的方法

1.8　App是怎样炼成的... 26

1.8.1　项目启动阶段 1.8.2　研发阶段 1.8.3　测试阶段 1.8.4　正式推出阶段

1.9　最适合App的开发模式——敏捷开发... 30

1.9.1　Sprint 计划会议 1.9.2　日常开发 1.9.3　每日例会 1.9.4　测试和修复Bug 1.9.5　评审会议 1.9.6　回顾会议 1.9.7　及时反馈 1.9.8　总结

第2章　App后台基础技术.. 35

2.1　从App业务逻辑中提炼API接口... 35

2.1.1　业务逻辑思维导图 2.1.2　功能—业务逻辑思维导图 2.1.3　基本功能模块关系 2.1.4　功能模块接口UML（设计出API） 2.1.5　编写在线API测试文档 2.1.6　设计稿标注API

2.2　设计API的要点... 46

2.3　如何选择合适的数据库产品... 50

2.3.1　Redis，MongoDB，MySQL读写数据的区别 2.3.2　Redis，MongoDB，MySQL查找数据的区别 2.3.3　Redis，MongoDB，MySQL适用场景

2.4　如何选择消息队列软件

2.4.1　为什么要用消息队列 2.4.2　消息队列的工作流程 2.4.3　常见的一些消息队列产品

2.5　使用分布式服务实现业务的复用

2.5.1　巨无霸系统的危害 2.5.2　远程服务的优点 2.5.3　远程服务的实现

2.6　搜索技术入门... 59

2.6.1　一个简单的搜索例子 2.6.2　搜索技术的基本原理 2.6.3　常见的开源搜索软件介绍

2.7　定时任务... 65

2.7.1　Linux定时任务Crontab 2.7.2　在后台轻松管理各种各样的定时任务

第3章　App后台核心技术.. 68

3.1　用户验证方案... 68

3.1.1　使用HTTPS协议 3.1.2　基本的用户登录方案

3.2　App通信安全... 72

3.2.1　URL签名 3.2.2　AES对称加密 3.2.3　更进一步的通信安全

3.3　短信服务... 78

3.3.1　App后台发送短信简介 3.3.2　选择短信平台 3.3.3 建立可靠的短信服务

3.4　处理表情的一些技巧... 80

3.4.1　表情在MySQL的存储 3.4.2　当文字中夹带表情的处理 3.4.3　Openfire中发送表情引起连接断开的问题

3.5　高效更新数据... 82

3.5.1　内容的推拉 3.5.2　数据增量更新策略

3.6　图片处理... 90

3.7　视频处理... 91

3.7.1　FFmpeg简介 3.7.2　后台调用FFmpeg的功能

3.8　获取APK和IPA文件里的资源... 94

3.8.1　Android的APK文件 3.8.2　iOS的IPA文件

3.9　文件系统... 98

3.9.1　文件云存储服务 3.9.2　架设文件系统

3.10　ELK日志分析平台... 101

3.10.1　基本模块 3.10.2　日志分析流程

3.11　Docker构建一致的开发环境... 103

3.11.1　Docker原理 3.11.2　搭建一致的开发环境

第4章　Linux——App后台应用最广泛的系统.. 107

4.1　基本的系统优化... 107

4.1.1　开机自启动服务优化 4.1.2　增大文件描述符

4.2　常用的命令... 110

4.2.1　全面了解系统资源情况——top 4.2.2　显示进程状态——ps

4.2.3　查看网络相关信息——netstat 4.2.4　查看某个进程打开的所有文件——lsof

4.2.5　跟踪数据到达主机所经路由——traceroute 4.2.6　文件下载/上传工具——“ssh secure shell client”和“lrzsz”

4.2.7　查看程序的依赖库——LD_DEBUG 4.2.8　进程管理利器——superivisor

4.3　故障案例分析... 125

第5章　Nginx——App后台HTTP服务的利器.. 126

5.1　简介... 126

5.2　基本原理... 127

5.2.1　工作模型 5.2.2　进程解析

5.3　常用配置... 129

5.3.1　Nginx的全局配置 5.3.2　event配置 5.3.3　http配置 5.3.4　负载均衡配置 5.3.5　server虚拟主机配置

5.3.6　location配置 5.3.7　HTTPS的配置 5.3.8　下载App的配置 5.3.9　生产环境中修改配置的良好习惯

5.4　性能统计... 136

5.5　实现负载均衡的方案... 137

5.6　用Nginx处理业务逻辑... 139

第6章　MySQL——App后台最常用的数据库.. 140

6.1　基本架构... 140

6.2　选择版本... 141

6.3　配置文件详解... 142

6.4　软件优化... 144

6.4.1　正确使用MyISAM和InnoDB存储引擎 6.4.2　正确使用索引

6.4.3　避免使用select * 6.4.4　字段尽可能地设置为NOT NULL

6.5　硬件优化... 147

6.5.1　增加物理内存 6.5.2　增加应用缓存

6.5.3　用固态硬盘代替机械硬盘 6.5.4　SSD硬盘+SATA硬盘混合存储方案

6.6　架构优化... 149

6.6.1　分表 6.6.2　读写分离 6.6.3　分库

6.7　SQL慢查询分析... 156

6.8　云数据库简介... 157

6.9　灵活的存储结构... 158

6.10　故障排除案例... 159

第7章　Redis——App后台高性能的缓存系统.. 160

7.1　Redis简介... 160

7.2　Redis的常用数据结构及应用场景... 161

7.2.1　string——存储简单的数据 7.2.2　hash——存储对象的数据

7.2.3　list——模拟队列操作 7.2.4　set——无序且不重复的元素集合

7.2.5　sorted set——有序且不重复的元素集合... 168

7.3　内存优化... 170

7.3.1　监控内存使用的状况 7.3.2　优化存储结构

7.3.3　限制使用的最大内存 7.3.4　设置过期时间

7.4　集群... 174

7.4.1　客户端分片 7.4.2　Twemproxy 7.4.3　Codis 7.4.4　Redis 3.0集群 7.4.5　云服务器上的集群服务

7.5　持久化

7.5.1　RDB 7.5.2　AOF

7.6　故障排除案例... 184

第8章　MongoDB——App后台新兴的数据库.. 185

8.1　简介... 185

8.2　核心机制解析... 186

8.2.1　MMAP（内存文件映射） 8.2.2　Journal日志

8.3　入门... 187

8.3.1　基本操作 8.3.2　数组操作 8.3.3　实例演示MySQL和MongoDB设计数据库的区别

8.4　高可用集群... 195

8.4.1　主从 8.4.2　副本集 8.4.3　分片

8.5　LBS——地理位置查询... 200

8.6　MongoDB 3.0版本的改进... 205

8.6.1　灵活的存储架构 8.6.2　性能提升7~10倍 8.6.3　存储空间最多减少80% 8.6.4　运维成本最多降低95%

第9章　App后台架构剖析.. 208

9.1　聊天App后台架构... 208

9.1.1　移动互联网的网络特性 9.1.2　协议 9.1.3　整体架构

9.2　社交App后台架构... 221

9.2.1　基本表结构 9.2.2　推拉模式 9.2.3　数据库架构的演进 9.2.4　缓存架构的演进

9.3　LBS App后台架构... 234

9.3.1　地理坐标详解 9.3.2　查找附近的人 9.3.3　基于MongoDB的LBS后台架构演进

9.4　推送服务器后台架构... 242

9.4.1　Android推送 9.4.2　iOS推送

9.5　获得更多App后台架构资料... 252

第10章　App后台架构的演进.. 255

10.1　架构的核心要素... 255

10.1.1　高性能 10.1.2　高可用 10.1.3　可伸缩 10.1.4　可扩展 10.1.5　安全性

10.2　架构选型的要点... 262

10.2.1　用成熟稳定的开源软件 10.2.2　尽可能使用云服务

10.3　架构的演进... 268

10.3.1　单机部署 10.3.2　分布式部署 10.3.3　服务化

10.4　架构的特点... 279

10.4.1　每个App的后台架构不会完全一样 10.4.2　架构的演进是由业务驱动的 10.4.3　架构不是为了炫耀技术

《App 后台开发运维和架构实践》通过阐述移动互联网中 App 后台开发的特点，梳理了 App 后台开发中会遇到的各个技术点，给出了生产环境常用软件的实战运维经验总结，剖析了常见 App 后台技术架构设计，为读者呈现一幅包括技术选型、后台搭建、性能优化、运维实践、架构设计的 App 后台开发蓝图。
本书的目标读者是对技术感兴趣的产品经理、刚入行的 App 后台开发人员，以及从传统软件行业转向 App 后台开发的技术人员。

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