深入浅出，以咖啡店为例演示Web应用程序扩展



摘要：拥有海量用户确实是件值得期待的事情，然而设计支撑用户的应用却并不简单。这里Vistaprin从咖啡店经营入手，为大家分享Web应用的扩展之路。

【编者按】每个机构都期望拥有大量的活跃用户，因为在这个时代用户的数量直接与应用的价值挂钩，就比如日前WhatsApp被Facebook以160亿美元的天价收购。然而，海量用户地支撑并不是件容易的事情，本次为大家分享Vistaprint Web平台组Sriram Devadas的博文——从咖啡店管理看Web应用扩展。

以下为译文：

首先，我有一间咖啡店，经营的开销与资源成正比。我有1间100平方英尺的店面，同时还有1台咖啡机及1名咖啡调配师。

其次，是我店铺的产能：同时只能服务一个客户，一杯咖啡需要煮3分钟，每个客户服务时间总计5分钟。

假设我的咖啡师可以无休工作，德国制造的咖啡机同样坚固无比，那么我的咖啡店每小时就可以服务12名客人。

Web Server

鉴于同一时间只能服务一位顾客，因此在高峰时期会存在客户流失的情形，没有等待的空间。因此我得升级店铺，情况如下：

同样大小的店铺和基础设施，3个咖啡调配师，2个咖啡机以及2张椅子。这时候的店铺产能是，3分钟两杯咖啡，7分钟可以服务3个顾客，2个顾客可以在椅子上等待，即：并发客户=3，客户容量=5。

纵向扩展

生意兴隆，是时候升级了，我期望更大的产能，于是进行了如下的调整：

店铺占地扩大到200平方英尺，5个咖啡调配师，4个咖啡机及3把椅子。能力按比例提升，一切进行的非常好。

在夏季，生意冷淡。对于咖啡店来说再正常不过了，因此有些时候我特别想缩减开支，但是房东肯定不会那么好说话。因此对于我这样业务不恒定的公司来说，大不一定总是好事！

通过负载均衡器进行横向扩展

如果使用更小点可以安置3个咖啡机的柜台，同时我只做增加或减少柜台数量操作，那么房东肯定不会太在意。那么，只要预先通知，他就可以减少或者增加一个设施。但是，如果同一个时间，我只能照顾一个柜台上的生意，那该怎么弄？

幸运的是，这里有一种特殊的柜台恰恰就是这么设置的，这个柜台允许几个顾客同时与柜台管理员交互。实际情况下，负责柜台的员工也并不需要是个咖啡调配师，他只需要完成订单方面的相关工作，同时咖啡调配师也并不需要直接与顾客交流。这样的话，店铺的产能被提升，我也可以按需减少或者增加放置咖啡机的基础设施。

资源深加工

其实我的咖啡机是个通用型的食品制作工具，在接收到许多客户的现烤面包需求后，我决定把这个食品放到菜单上。

但是问题出现了，我使用的两个咖啡机1次只能制作1磅面包，并且耗费制作咖啡双倍的时间。因此从时间上看，1磅的面包=4杯咖啡。

因此有些时候面包的订单会阻塞整个系统，喝咖啡的顾客并不愿意等待太久，低效率的言语也随之出来。我需要1个方法来分割订单，同时更好地利用资源。

基于异步队列的处理

我引入了1个基于令牌的队列系统。在用户下单后会取得一个对应的令牌号码，然后等待他的食物。订单摄入部分会取得订单并分类存储——面包及咖啡。

咖啡调配师根据现有设备运行情况分析订单，并选择是先做面包还是咖啡。当面包或者是咖啡做好后，调配师会将它传出，随后柜台人员叫号发送。

除下新建的输入和输出队列，其他都是用着之前相同的资源，但是产能明显提高了。

从顾客的角度上看，他们有着和之前完全不一样的用户体验。

只要顾客能接受这个异步系统，我们就可以管理它的复杂性，它提供了1个容量和产品多样化的扩展途径，与邻居的竞争中将获绝对优势。

未来的扩展方向

当异步系统达到限制极限时，我们又该如何处理？很显然，在这种规模下咖啡店比喻已经完全不可用了，不妨深度搜索一些类似DNS round robin的技术。Web应用程序的扩展已经不是件新鲜的事情，不妨多参加一些交流，向扩展大师们取经。

原文链接： Intuitively Showing How To Scale a Web Application Using a Coffee Shop as an Example（编译/仲浩 审校/毛梦琪）

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