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1 - 项目总览

2025-04-17 10:48
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大纲
    21

    一、项目介绍

    这次带大家做个支持高并发、高可用、高性能的大流量点赞系统(偏技术的项目),很多同学听见“高并发、大流量”这些词都会不自觉的发怵,这个项目就是要帮助大家熟悉相关的技术和解决方案。

    本项目是一个基于 Spring Boot 3 + Java 21 + MyBatis-Plus + TiDB + Redis + Pulsar + Docker + Nginx 的高并发点赞系统。该项目涵盖高并发、大流量、分布式架构等核心技术,集成最新的技术栈和架构设计方案,是从 0 到 1 打造大流量点赞系统的实践,帮助大家全面掌握企业级系统开发与优化经验。

    二、需求分析

    应用场景

    点赞系统是社交平台、内容社区等场景的核心互动功能:

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    典型应用场景包括:

    • 短视频/文章/博客的点赞互动

    • 商品评价的喜欢功能

    • 用户动态的点赞传播

    • 社区评论的赞同表达

    核心需求

    梳理一下点赞系统的 p0 级功能(没有就不能上线):

    • 原子操作:点赞/取消操作的幂等性保证

    • 实时统计:内容点赞数的即时更新

    • 状态查询:用户是否点赞的快速判断

    • 数据持久:点赞记录的可靠存储

    技术挑战

    1)高并发写入:热点内容可能产生每秒万级请求

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    2)数据一致性:缓存与数据库的同步保障

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    3)实时性要求:用户操作后即时反馈状态

    4)扩展能力:支撑业务规模指数级增长

    三、项目三大阶段

    第一阶段:基础功能开发(入门)

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    使用 Spring Boot + MyBatis-Plus 快速开发基础功能,可作为基础互动系统,适用于小规模应用。完成本期之后,作为小型网站的点赞功能完全没有问题,而且此时没有引入各种其他依赖,更容易维护。

    具体功能:

    1. 对某个实体的进行点赞和取消点赞

    2. 查询用户是否对这个实体点赞

    3. 查询某个实体的点赞数

    第二阶段:性能优化与高并发支持(进阶)

    img

    多种方案优化缓存策略,同时引入 Pulsar 消息队列 和 TiDB 分布式关系型数据库,减少数据库压力,提升系统并发能力。该阶段涉及大量主流优化技巧,能学到很多高并发优化经验。

    多级缓存策略:

    • Caffeine 本地缓存减轻应用内存压力

    • Redis 分布式缓存实现跨节点数据共享

    • HeavyKeeper 算法高效识别热点数据

    消息队列解耦:

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    • 使用 Pulsar 消息队列异步处理点赞事件

    • 通过削峰填谷应对流量波峰

    • 实现批量处理和失败重试机制

    分布式数据存储:

    • 升级为 TiDB 分布式关系型数据库

    • 支持水平扩展和高可用性

    高并发优化技巧:

    • 本地缓存减负与热点数据识别

    • 事件驱动架构与系统解耦

    • 批量处理与定时数据同步

    第三阶段:企业级高可用架构(高级)

    image.png

    1)基于 Prometheus + Grafana 实现系统的可视化监控和告警。

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    2)介绍 DB/缓存/消息队列 多级降级方案,如何保证系统不崩溃,打造稳定的企业级高可用架构,支持大规模流量和容灾。

    img img

    3)完全使用 AI 生成前端项目:

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    通过三阶段的系统迭代,从简单可用到高性能再到高可用,带大家全面实战从入门到企业级应用的点赞系统架构演进之路。

    四、技术选型

    • Spring Boot 3 + Java 21 虚拟线程

    • MySQL + MyBatis-Plus

    • TiDB 分布式关系型数据库,支持高并发和弹性扩展

    • Redis 分布式缓存,多种数据结构优化缓存策略

    • HeavyKeeper 算法 + TTL 热点Key本地缓存

    • Pulsar 高吞吐消息队列

    • Prometheus + Grafana 可观测性

    • Alertmanager 异常告警

    • Docker 快捷启停服务,高扩展性

    • AI 生成前端代码

    • Nginx 负载均衡

    怎么样,是不是很多技术都没听说过?嘎嘎猛学就完事!

    五、项目收获

    本项目涵盖高并发、大流量、高可用、分布式架构等技术,区别于普通的增删改查项目。通过该项目的实战学习,不仅能掌握点赞系统的实现核心,还能深入理解企业级架构设计、系统扩展优化方案,为简历增加竞争力。

    从本项目中,你将学到:

    • 如何通过 Spring Boot 3 与 Java 21 虚拟线程实现快速响应?

    • 如何设计点赞业务的数据模型,实现对点赞记录和统计数据的管理?

    • 如何使用分布式关系型数据库(TiDB),自动分片,避免分库分表?

    • 如何运用 Redis 多种数据结构(如 Hash)存储点赞数据,提高查询效率?

    • 如何运用 Lua 脚本保证多个 Redis 命令的原子性,减少网络 IO 次数?

    • 如何引入 Pulsar 消息队列,实现点赞请求的异步处理与批量更新?

    • 如何采用批量消息消费优化并发写入性能,打破系统瓶颈?

    • 如何使用本地热点缓存(HeavyKeeper 算法)解决热点数据带来的压力?

    • 如何构建 DB/缓存/消息队列的降级与容灾方案,确保系统高可用性?

    • 如何借助 Prometheus 与 Grafana 监控关键指标,实现实时告警与预警?

    • 如何整合 AI 生成前端代码,快速搭建交互式用户界面,提升用户体验?

    • 如何使用 Nginx 作为网关,实现反向代理 + 负载均衡?

    这期主要是帮助大家从宏观整体的角度了解本项目,接下来直接带大家上高速!