如何在編程的道路上越來越順暢

編程大家已經(jīng)不陌生了，很多新手程序員在編程的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)卡殼，在程序員晉升的過程中需要我們掌握一定的技能只有這樣我們的晉升之路才會越走越順暢，下面小編就針對競爭過程中的一些問題給大家進行舉例說明。

一、編程的世界里十面埋伏編程，是一件容易的事，也是一件不容易的事。說它容易，是因為掌握一些基本的數(shù)據(jù)類型和條件語句，就可以實現(xiàn)復雜的邏輯;說它不容易，是因為高性能高可用的代碼，需要了解的知識有很多很多;編程的世界，也跟掃雷游戲的世界一樣，充滿雷區(qū)，十面埋伏，一不小心，隨時都可能踩雷，隨時都可能Game Over。

而玩過掃雷的人都知道，避免踩雷的最好方法，就是提前識別雷區(qū)并做標記(設防)避免踩踏。

鑒于此，編程的世界里，從輸入到輸出同樣需要處處設防，步步為營。

1、對輸入的不信任

(1)對空指針的檢查

不只是輸入，只有是使用到指針的地方，都應該先判斷指針是否為NULL，而內(nèi)存釋放后，應當將指針設置為NULL。

【真實案例】：注冊系統(tǒng)某段邏輯，正常使用情況下，都有對指針做檢查，在某個錯誤分支，打印日志時，沒檢查就使用了該字符串;結果可正常運行，但當訪問某個依賴模塊超時走到改分支，觸發(fā)bug，導致coredump。

(2)對數(shù)據(jù)長度的檢查

使用字符串或某段buf，特別是memcpy/strcpy時，需要盡量對數(shù)據(jù)長度做下檢查和截斷。

【真實案例】：接手oauth系統(tǒng)后運行數(shù)月表現(xiàn)良好，突然有一天，發(fā)生了coredump，經(jīng)查，是某個業(yè)務不按規(guī)定請求包中填寫了超長長度，導致memcpy時發(fā)生段錯誤，根本原因，還是沒有做好長度檢查。

(3)對數(shù)據(jù)內(nèi)容的檢查

某些場景下，沒有對數(shù)據(jù)內(nèi)容做檢查就直接使用，可能導致意想不到的結果。

【案例】：sql注入和xss攻擊都是利用了服務端沒有對數(shù)據(jù)內(nèi)容做檢查的漏洞。

2、對輸出(變更)的不信任

變更的影響一般體現(xiàn)在輸出，有時候輸出的結果并不能簡單的判斷是否正常，如輸出是加密信息，或者輸出的內(nèi)容過于復雜。

所以，對于每次變更

(1)修改代碼時，采用不信任編碼，正確的不一定是“對”的，再小的修改也應確認其對后續(xù)邏輯的影響，有些修正可能改變原來錯誤時的輸出，而輸出的改變，就會影響到依賴該改變字段的業(yè)務。

(2)發(fā)布前，應該對涉及到的場景進行測試和驗證，測試可以有效的發(fā)現(xiàn)潛在的問題，這是眾所周知的。

(3)發(fā)布過程，應該采用灰度發(fā)布策略，因為測試并非總是能發(fā)現(xiàn)問題，灰度發(fā)布，可以減少事故影響的范圍。常見灰度發(fā)布的策略有機器灰度、IP灰度、用戶灰度、按比例灰度等，各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)具體場景選擇，甚至可以同時采用多種的組合。

(4)發(fā)布后，全面監(jiān)控是有效發(fā)現(xiàn)問題的一種方法。因為測試環(huán)境和正式環(huán)境可能存在不一致的地方，也可能測試不夠完整，導致上線后有問題，所以需采取措施補救。

A：如使用Monitor監(jiān)控請求量、成功量、失敗量、關鍵節(jié)點等

B：使用DLP告警監(jiān)控成功率

C：發(fā)布完，在正式環(huán)境測試一遍

【案例】oauth系統(tǒng)某次修改后編譯時，發(fā)現(xiàn)有個修改不相關的局部變量未初始化的告警，出于習慣對變量進行了初始化(初始化值和編譯器默認賦值不一樣)，而包頭某個字段采用了該未初始化的變量，但在測試用例中未能體現(xiàn)，監(jiān)控也沒細化到每個字段的值，導致測試正常，監(jiān)控正常;但前端業(yè)務齊齊互動使用了該包頭字段，導致發(fā)布后影響該業(yè)務。

二、服務程序的世界里防不勝防

一般的系統(tǒng)，都會有上下游的存在，正如下圖所示：

而上下游的整個鏈路中，每個點都是不能保證絕對可靠的，任何一個點都可能隨時發(fā)生故障，讓你措手不及。

因此，不能信任整個鏈路中的任何一個點，需進行設防。

1、對服務本身的不信任

主要措施如下：

(1)服務監(jiān)控

前面所述的請求量、成功量、失敗量、關鍵節(jié)點、成功率的監(jiān)控，都是對服務環(huán)節(jié)的單點監(jiān)控。

在此基礎上，可以加上自動化測試，自動化測試可以模擬應用場景，實現(xiàn)對于流程的監(jiān)控。

(2)進程秒起

人可能在程序世界里是不可靠的因素(大牛除外)，前面的措施，多是依賴人來保證的;所以，coredump還是有可能發(fā)生的，這時，進程秒起的實現(xiàn)，就可以有效減少coredump的影響，繼續(xù)對外提供服務。

2、對依賴系統(tǒng)的不信任

可采用柔性可用策略，對于根據(jù)模塊的不可或缺性，區(qū)分關鍵路徑和非關鍵路徑，并采取不同的策略。

(1)對于非關鍵路徑，采用柔性放過策略

當訪問非關鍵路徑超時時，簡單的可采取有限制(一定數(shù)量、一定比重)的重試，結果超時則跳過該邏輯，進行下一步;復雜一點的統(tǒng)計一下超時的比例，當比例過高時，則跳過該邏輯，進行下一步。

(2)對于關鍵路徑，提供弱化服務的柔性策略

關鍵路徑是不可或缺的服務，不能跳過;某些場景，可以根據(jù)目的，在關鍵路徑嚴重不可用時，提供弱化版的服務。舉例如派票系統(tǒng)訪問票據(jù)存儲信息嚴重不可用時，可提供不依賴于存儲的純算法票據(jù)，為彌補安全性的確實，可采取縮短票據(jù)有效期等措施。

3、對請求的不信任

(1)對請求來源的不信任

有利可圖的地方，就會有黑產(chǎn)時刻盯著，偽造各種請求，對此，可采取如下措施：

A：權限控制

如ip鑒權、模塊鑒權、白名單、用戶登錄態(tài)校驗等

B：安全審計

權限控制僅能打擊一下非正常流程的請求，但壞人經(jīng)常能夠成功模擬用戶正常使用的場景;所以，對于一些重要場景，需要加入安全策略，打擊如IP、號碼等信息聚集，頻率過快等機器行為，請求重放、劫持等請求)

(2)對請求量的不信任

前端的請求，不總是平穩(wěn)的;有活動時，會暴漲;前端業(yè)務故障恢復后，也可能暴漲;前端遭到惡意攻擊時，也可能暴漲;一旦請求量超過系統(tǒng)負載，將會發(fā)生雪崩，最終導致整個服務不可用，對此種種突發(fā)情況，后端服務需要有應對措施。

A：頻率限制，控制各個業(yè)務的最大請求量(業(yè)務根據(jù)正常請求峰值的2-3倍申請，該值可修改)，避免因一個業(yè)務暴漲影響所有業(yè)務的情況發(fā)生。

B：過載保護，雖然有頻率限制，但業(yè)務過多時，依然有可能某個時間點，所有的請求超過了系統(tǒng)負載，或者到某個IDC，某臺機器的請求超過負載，為避免這種情況下發(fā)生雪崩，將超過一定時間的請求丟棄，僅處理部分有效的請求，使得系統(tǒng)對外表現(xiàn)為部分可用，而非完全不可用。

三、運營的世界里不可預測

1、對機器的不信任

機器故障時有發(fā)生，如果服務存在單點問題，故障時，則服務將完全不可用，而依賴人工的恢復是不可預期的，對此，可通過以下措施解決。

(1)容災部署

即至少有兩臺以上的機器可以隨時對外提供服務。

(2)心跳探測

用于監(jiān)控機器是否可用，當機器不可用時，若涉及到主備機器的，應做好主備機器的自動切換;若不涉及到主備的，禁用故障機器對外提供服務即可。

2、對機房的不信任

現(xiàn)實生活中，整個機房不可用也是有發(fā)生過的，如2015年的天津濱海新區(qū)爆炸事故，導致騰訊在天津的多個機房不能對外提供正常服務，對此采取的措施有：

(1)異地部署

不同IDC、不同城市、不同國家等部署，可用避免整個機房不可用時，有其他機房的機器可以對外提供服務。

(2)容量冗余

對于類似QQ登陸這種入口型的系統(tǒng)，必須保持兩倍以上的冗余;如此，可以保證當有一個機房故障時，所有請求遷移到其他機房不會引發(fā)系統(tǒng)過載。

3、對電力的不信任

雖然我們越來越離不開電力，但電力卻不能保證一直在為我們提供服務。斷電時，其影響和機器故障、機房故障類似，機器會關機，數(shù)據(jù)會丟失，所以，需要對數(shù)據(jù)進行備份。

(1)磁盤備份

來電后，機器重啟，可以從磁盤中恢復數(shù)據(jù)，但可能會有部分數(shù)據(jù)丟失。

(2)遠程備份

機器磁盤壞了，磁盤的數(shù)據(jù)會丟失，使用對于重要系統(tǒng)，相關數(shù)據(jù)應當考慮采用遠程備份。

4、對網(wǎng)絡的不信任

(1)不同地方，網(wǎng)絡時延不一樣

一般來說，本地就近的機器，時延要好于異地的機器, 所以，比較簡單的做法就是近尋址，如CMLB。

也有部分情況，是異地服務的時延要好于本地服務的時延，所以，如果要做到較好的最優(yōu)路徑尋址，就需要先做網(wǎng)絡探測，如Q調(diào)。

(2)常有網(wǎng)絡有波動或不可用情況

和機器故障一樣處理，應當做到自動禁用;但網(wǎng)絡故障和機器故障又不一樣，經(jīng)常存在某臺機器不可用，但別的機器可以訪問的情況，這時就不能在服務端禁用機器了，而應當采用本地回包統(tǒng)計策略，自動禁用服務差機器;同時需配合定時探測禁用機器策略，自動恢復可正常提供服務機器。

5、對人的不信任

人的因素在運營的世界里其實是不穩(wěn)定的因素(大牛除外)，所以，不能對人的操作有過多的信任。

(1)操作備份

每一步操作都有記錄，便于發(fā)生問題時的回溯,重要的操作需要review，避免個人考慮不周導致事故。

(2)效果確認

實際環(huán)境往往和測試環(huán)境是存在一些差異，所有在正式環(huán)境做變更后，應通過視圖review和驗證來確認是否符合預期。

(3)變更可回滾

操作前需對舊程序、舊配置等做好備份，以便發(fā)生故障時，及時恢復服務。

(4)自動化部署

機器的部署，可能有一堆復雜的流程，如各種權限申請，各種客戶端安裝等，僅靠文檔流程操作加上測試驗證時不夠的，可能某次部署漏了某個步驟而測試又沒測到，上線后就可能發(fā)生事故若能所有流程實現(xiàn)自動化，則可有效避免這類問題。

(5)一致性檢查

現(xiàn)網(wǎng)的發(fā)布可能因某個節(jié)點沒同步導致漏發(fā)，也就是不同的機器服務不一樣;對此，有版本號的，可通過版本號監(jiān)控發(fā)現(xiàn);沒版本號的，則需借助進程、配置等的一致性檢查來發(fā)現(xiàn)問題。

備注：以上提到的不信任策略，有的不能簡單的單條使用，需要結合其他的措施一起使用的。