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(huì)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(huì)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(jìn)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?yàn)檎莆找恍┗镜臄?shù)據(jù)類型和條件語句，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯;說它不容易，是因?yàn)楦咝阅芨呖捎玫拇a，需要了解的知識(shí)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(shí)都可能踩雷，隨時(shí)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(shí)別雷區(qū)并做標(biāo)記(設(shè)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(shè)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(yīng)該先判斷指針是否為NULL，而內(nèi)存釋放后，應(yīng)當(dāng)將指針設(shè)置為NULL。

【真實(shí)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(gè)錯(cuò)誤分支，打印日志時(shí)，沒檢查就使用了該字符串;結(jié)果可正常運(yùn)行，但當(dāng)訪問某個(gè)依賴模塊超時(shí)走到改分支，觸發(fā)bug，導(dǎo)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(shí)，需要盡量對數(shù)據(jù)長度做下檢查和截?cái)唷?

【真實(shí)案例】：接手oauth系統(tǒng)后運(yùn)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(gè)業(yè)務(wù)不按規(guī)定請求包中填寫了超長長度，導(dǎo)致memcpy時(shí)發(fā)生段錯(cuò)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(dǎo)致意想不到的結(jié)果。

【案例】：sql注入和xss攻擊都是利用了服務(wù)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(shí)候輸出的結(jié)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(fù)雜。

所以，對于每次變更

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

(2)發(fā)布前，應(yīng)該對涉及到的場景進(jìn)行測試和驗(yàn)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(yīng)該采用灰度發(fā)布策略，因?yàn)闇y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(jī)器灰度、IP灰度、用戶灰度、按比例灰度等，各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)具體場景選擇，甚至可以同時(shí)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?yàn)闇y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(dǎo)致上線后有問題，所以需采取措施補(bǔ)救。

A：如使用Monitor監(jiān)控請求量、成功量、失敗量、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)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(shí)，發(fā)現(xiàn)有個(gè)修改不相關(guān)的局部變量未初始化的告警，出于習(xí)慣對變量進(jìn)行了初始化(初始化值和編譯器默認(rèn)賦值不一樣)，而包頭某個(gè)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(xì)化到每個(gè)字段的值，導(dǎo)致測試正常，監(jiān)控正常;但前端業(yè)務(wù)齊齊互動(dòng)使用了該包頭字段，導(dǎo)致發(fā)布后影響該業(yè)務(wù)。

二、服務(wù)程序的世界里防不勝防

一般的系統(tǒng)，都會(huì)有上下游的存在，正如下圖所示：

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

因此，不能信任整個(gè)鏈路中的任何一個(gè)點(diǎn)，需進(jìn)行設(shè)防。

1、對服務(wù)本身的不信任

主要措施如下：

(1)服務(wù)監(jiān)控

前面所述的請求量、成功量、失敗量、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、成功率的監(jiān)控，都是對服務(wù)環(huán)節(jié)的單點(diǎn)監(jiān)控。

在此基礎(chǔ)上，可以加上自動(dòng)化測試，自動(dòng)化測試可以模擬應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)對于流程的監(jiān)控。

(2)進(jìn)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(shí)，進(jìn)程秒起的實(shí)現(xiàn)，就可以有效減少coredump的影響，繼續(xù)對外提供服務(wù)。

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(guān)鍵路徑和非關(guān)鍵路徑，并采取不同的策略。

(1)對于非關(guān)鍵路徑，采用柔性放過策略

當(dāng)訪問非關(guān)鍵路徑超時(shí)時(shí)，簡單的可采取有限制(一定數(shù)量、一定比重)的重試，結(jié)果超時(shí)則跳過該邏輯，進(jìn)行下一步;復(fù)雜一點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)一下超時(shí)的比例，當(dāng)比例過高時(shí)，則跳過該邏輯，進(jìn)行下一步。

(2)對于關(guān)鍵路徑，提供弱化服務(wù)的柔性策略

關(guān)鍵路徑是不可或缺的服務(wù)，不能跳過;某些場景，可以根據(jù)目的，在關(guān)鍵路徑嚴(yán)重不可用時(shí)，提供弱化版的服務(wù)。舉例如派票系統(tǒng)訪問票據(jù)存儲(chǔ)信息嚴(yán)重不可用時(shí)，可提供不依賴于存儲(chǔ)的純算法票據(jù)，為彌補(bǔ)安全性的確實(shí)，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(huì)有黑產(chǎn)時(shí)刻盯著，偽造各種請求，對此，可采取如下措施：

A：權(quán)限控制

如ip鑒權(quán)、模塊鑒權(quán)、白名單、用戶登錄態(tài)校驗(yàn)等

B：安全審計(jì)

權(quán)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(hào)碼等信息聚集，頻率過快等機(jī)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(dòng)時(shí)，會(huì)暴漲;前端業(yè)務(wù)故障恢復(fù)后，也可能暴漲;前端遭到惡意攻擊時(shí)，也可能暴漲;一旦請求量超過系統(tǒng)負(fù)載，將會(huì)發(fā)生雪崩，最終導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)不可用，對此種種突發(fā)情況，后端服務(wù)需要有應(yīng)對措施。

A：頻率限制，控制各個(gè)業(yè)務(wù)的最大請求量(業(yè)務(wù)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(gè)業(yè)務(wù)暴漲影響所有業(yè)務(wù)的情況發(fā)生。

B：過載保護(hù)，雖然有頻率限制，但業(yè)務(wù)過多時(shí)，依然有可能某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所有的請求超過了系統(tǒng)負(fù)載，或者到某個(gè)IDC，某臺(tái)機(jī)器的請求超過負(fù)載，為避免這種情況下發(fā)生雪崩，將超過一定時(shí)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(yùn)營的世界里不可預(yù)測

1、對機(jī)器的不信任

機(jī)器故障時(shí)有發(fā)生，如果服務(wù)存在單點(diǎn)問題，故障時(shí)，則服務(wù)將完全不可用，而依賴人工的恢復(fù)是不可預(yù)期的，對此，可通過以下措施解決。

(1)容災(zāi)部署

即至少有兩臺(tái)以上的機(jī)器可以隨時(shí)對外提供服務(wù)。

(2)心跳探測

用于監(jiān)控機(jī)器是否可用，當(dāng)機(jī)器不可用時(shí)，若涉及到主備機(jī)器的，應(yīng)做好主備機(jī)器的自動(dòng)切換;若不涉及到主備的，禁用故障機(jī)器對外提供服務(wù)即可。

2、對機(jī)房的不信任

現(xiàn)實(shí)生活中，整個(gè)機(jī)房不可用也是有發(fā)生過的，如2015年的天津?yàn)I海新區(qū)爆炸事故，導(dǎo)致騰訊在天津的多個(gè)機(jī)房不能對外提供正常服務(wù)，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(gè)機(jī)房不可用時(shí)，有其他機(jī)房的機(jī)器可以對外提供服務(wù)。

(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(dāng)有一個(gè)機(jī)房故障時(shí)，所有請求遷移到其他機(jī)房不會(huì)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(wù)。斷電時(shí)，其影響和機(jī)器故障、機(jī)房故障類似，機(jī)器會(huì)關(guān)機(jī)，數(shù)據(jù)會(huì)丟失，所以，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

(1)磁盤備份

來電后，機(jī)器重啟，可以從磁盤中恢復(fù)數(shù)據(jù)，但可能會(huì)有部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失。

(2)遠(yuǎn)程備份

機(jī)器磁盤壞了，磁盤的數(shù)據(jù)會(huì)丟失，使用對于重要系統(tǒng)，相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)考慮采用遠(yuǎn)程備份。

4、對網(wǎng)絡(luò)的不信任

(1)不同地方，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延不一樣

一般來說，本地就近的機(jī)器，時(shí)延要好于異地的機(jī)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(wù)的時(shí)延要好于本地服務(wù)的時(shí)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(luò)探測，如Q調(diào)。

(2)常有網(wǎng)絡(luò)有波動(dòng)或不可用情況

和機(jī)器故障一樣處理，應(yīng)當(dāng)做到自動(dòng)禁用;但網(wǎng)絡(luò)故障和機(jī)器故障又不一樣，經(jīng)常存在某臺(tái)機(jī)器不可用，但別的機(jī)器可以訪問的情況，這時(shí)就不能在服務(wù)端禁用機(jī)器了，而應(yīng)當(dāng)采用本地回包統(tǒng)計(jì)策略，自動(dòng)禁用服務(wù)差機(jī)器;同時(shí)需配合定時(shí)探測禁用機(jī)器策略，自動(dòng)恢復(fù)可正常提供服務(wù)機(jī)器。

5、對人的不信任

人的因素在運(yùn)營的世界里其實(shí)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(shí)的回溯,重要的操作需要review，避免個(gè)人考慮不周導(dǎo)致事故。

(2)效果確認(rèn)

實(shí)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(yīng)通過視圖review和驗(yàn)證來確認(rèn)是否符合預(yù)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(shí)，及時(shí)恢復(fù)服務(wù)。

(4)自動(dòng)化部署

機(jī)器的部署，可能有一堆復(fù)雜的流程，如各種權(quán)限申請，各種客戶端安裝等，僅靠文檔流程操作加上測試驗(yàn)證時(shí)不夠的，可能某次部署漏了某個(gè)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(gè)節(jié)點(diǎn)沒同步導(dǎo)致漏發(fā)，也就是不同的機(jī)器服務(wù)不一樣;對此，有版本號(hào)的，可通過版本號(hào)監(jiān)控發(fā)現(xiàn);沒版本號(hào)的，則需借助進(jìn)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(jié)合其他的措施一起使用的。