用淺顯易懂的方式講明白web開發的必備知識——服務器架構的技術和原理

Web開發是一直以來程式員的熱門發展方向，不管是前端、后端還是全堆疊開發工程師的薪資待遇都很不錯，最近有很多小伙伴問到我關于Web開發的問題，最常見的就是“web開發難嗎”、“學什么語言做web開發好找作業”，

今天我用比較容易理解的方式來給大家講講web開發重中之重——服務器架構的原理和技術，服務器架構都沒搞明白，web開發也就無從談起，必備的技術你都懂了，學起來自然會通透很多，

一、服務器框架的原理和技術

首先我們先來看一張Web開發的服務器框架原理圖，我們從這里開始了解（請好好看這張圖，說來說去都是這些個東西）：

暫時先不對里面的板塊做詳細分析，文章后面會具體講解，我們先來梳理一下web開發的服務器框架原理，從圖中的白箭頭我們可以看出來，服務器的回應程序可以大致分為兩個流程：

請求資料程序：客戶端→web服務器→業務服務器→快取服務器→資料庫
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回傳資料程序：資料庫→快取服務器→業務服務器→web服務器→客戶端

大多數資料需要走這兩個程序，就拿王二麻子這個人查自己的英語四級成績來舉個例子：

作圖不是很擅長，還望理解，程序就是這么個程序，雖然看起來跑來跑去很麻煩，但其實計算機分分鐘能處理千萬個王二麻子，

二、服務器各個板塊講解

1.客戶端

web開發目前主要的客戶端型別有IOS、Android、PC（電腦）和移動（手機等）四種客戶端，這個就不多講了，通常意義上，每一個用戶的界面就是客戶端了，用來呈現圖片、文字、視頻等資料給用戶查看，

2.web服務器

web服務器的主要功能有2個：負載均衡和靜態資源服務器，

（1）負載均衡

什么叫負載均衡？我們先來看一張圖：

這是最簡單的一個服務器架構了，它沒有web服務器，就只有客戶端、業務服務器、資料庫組成，在資料量較小的情況下，它是可以正常運行的，

假如一個業務服務器能支持5000個客戶端訪問，只要不超過5000臺設備訪問都是OK的，但如果超出了5000個客戶端訪問呢？

那就只剩下2個方法：

一是通過換開發語言來重構業務服務器以達到提升它的性能，這涉及開發語言的性能，后面我們再講，
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二是增加業務服務器的數量來保證大量用戶端的正常訪問，增加負載能力，這也是較為常用的方法，

那么問題來了，增加業務服務器的數量，但它們“長得”都差不多，客戶端就很郁悶，我該訪問哪個服務器？

所以需要一個web服務器來統籌分配，分配客戶端應該訪問哪個業務服務器，合理分配資源，避免導致客戶端統一訪問某個業務服務器而造成負載超核，這就是web服務器的負載均衡作用，

（2）靜態資源服務器

不是所有的資料請求都要訪問資料庫，前面我們所說的從客戶端一步一步跑到資料庫來進行資料的請求和回傳資料動態請求，而有些資料存盤在web服務器上的，不需要訪問資料庫就能獲取資料到用戶端，稱為靜態請求，

比如某些網頁不常變化的一些文字、圖片、視頻等，基本就固定在某個地方做展示，開發員不調整就不會更新的那種，靜靜地待在那里，誰進入頁面就顯示出來，這些資料放在web服務器上而沒有存在資料庫，便于更快地展現給客戶端，

3.業務服務器

業務服務器的主要功能是：接受資料、處理（查詢、寫入）資料、回傳資料三方面，

（1）協議

目前服務器對資料的傳輸和處理主要遵循兩種協議：http/https和socket請求，http協議屬于應用層，socket就比較原生了，就是所謂的TCP/IP層，屬于網路層，這兩個就不細講了，往這方面發展都會學的，

（2）開發語言

服務器的開發語言算是百家爭鳴了，你可以用C、C++、Java、PHP、Python、Ruby等語言來開發，但是從性能、性價比方面還是有區別的，

目前在做服務器比較多的語言還是Java和PHP，為什么呢？

第一，PHP相對比較簡單，比較容易入門這功能；第二，java可以大規模的團隊協作開發，封裝成模塊，代碼可復用，

但現在還存在這么一種趨勢：用C/C++和Python來做服務器開發的公司越來越多了，為什么呢？

因為很多服務器開發的時期是很久以前了，十年或十幾年前了，那時候企業為了快速地攻城略池，先把業務跑起來，選用了開發周期短的語言來做服務器，雖然負載有限，但可以用硬體來補足，但隨著手機和電腦的數量越來越多，客戶端數量上升，如果還是用硬體來補足服務器的負載性能，將會面臨很多問題，

比如說其中的電費問題，阿里就遇到過，機器得一直開著，隨著阿里的業務量越來越大，硬體每天消耗的電費開銷是個頭疼的問題，日以繼夜地燒下去只會是燒錢，光是電費開銷就占到了公司年開銷的10~30%，那怎么辦？那就只能從服務器的開發入手，選用性能更高的語言來重構服務器，性能提高，有的服務器重構之后性能，單臺性能可以提升10倍，

所以C/C++這種機器語言就成為了有實力的企業開發服務器首選，所以說C/C++永不過時，

對于中小型企業來講，開發服務器不建議用C/C++，雖然它們的性能高，但開發起來難度大，而且市面上真正懂C/C++的程式員比較少，所以支付的工資自然也就高了，可以選用腳本語言來開發，讓業務先跑起來，等到了瓶頸時，相信公司也有了穩定的資金支持了，這個時候再重構服務器更合適，

我個人比較推崇用Python來做中小企業的服務器開發，為什么不是其他的語言呢？

首先Python是一門面向物件的腳本語言，代碼量少，語法簡潔，邏輯清晰，從的代碼優美程度和團隊協作開發上來講，PHP不如Python；Java雖然好，但是比較重，比如干一件事情C語言需要100行代碼，那么Java差不多就是50行左右，而Python只需要10行，

我個人不推薦用Ruby來做服務器，

一是因為Ruby是日本人做的東西，個人的愛國情懷，別杠，杠就是你贏，

二是Ruby是一種魔幻語言，什么意思呢？也就是你寫了一個符號或者寫了一個指令，他背后給你干了很多事兒，你看不到這個東西的底層，邏輯上不清晰，隨便寫，也就是說你按照它的一些特殊的符號，它會給你帶來很多事兒，這種魔幻性語言他們不適合團隊開發，團隊開發的話，大家水平參差不齊，有的人掌握了更多的魔幻語法，有的人不掌握，不適合團隊開發，

4.資料庫和快取服務器

認真看文章的朋友可能會發現，在之前我們有講過服務器架構的最簡版，里面沒有快取服務器也能正常運行，那么問題來了，業務服務器需要資料直接去資料庫找不就完了？

為什么要增加一個快取服務器？

這其實是為了減少資料庫的負載和提升客戶端的體驗感，快取服務器相當于一個快取區，可以快取資料，

舉個例子：

資料庫的讀取速度如果是4000次/s，如果此時有1萬個資料在線請求訪問資料庫，可是資料庫這1s很忙，忙不過來，那客戶端那邊就只有等待了，資料庫需要2s多的時間才能給到客戶端想要的資料，那如果是10萬、100萬、1000萬呢？等20s、200s、2000秒？
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這樣的用戶體驗感是不是很不好？

于是增加了快取服務器，它可以將常用資訊快取在那里，讀取速度快（具體多快可以去網上查一下快取和記憶體的速度差別），當再次客戶端再次請求時，就不需要訪問資料庫，直接拿快取服務器里面的資料就可以了，

在資料的儲存方面還有更高深的分布式檔案儲存系統，也是解決傳統資料庫的不足之處，比如阿里采用的的TDFS和亞馬遜的GDFS等等，這方面屬于比較高端的技術了，如果有機會也可以去了解一下，

關于web開發的服務器架構原理就給大家講完了，從原理上來理解的話也并沒有很困難，如果你選用合適的語言去做web開發也會事半功倍，

是不是講的很明白？如果你還有不懂的地方，多看幾遍你就明白了，

文章到這里就結束了，感謝你的觀看，只是有些話想對讀者們說說，

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