关系链的特点之读扩散和写扩散

Love The Way You Lie 2022-08-06 00:29 240阅读 0赞

# [微博后台架构浅析——读扩散pull、写扩散push、混合模式(push+pull)——相关cache(redis，memcache)][pull_push_push_pull_cache_redis_memcache] #

之前在网上看到关于Twitter、Sina以及腾讯微薄的一些实现技术，这个简单做个摘要。

## 1、读扩散还是写扩散？ ##

inbox: 收件箱，你收到的消息，即你所关注的人发布的消息。  
outbox: 发件箱，你发布的消息。

写扩散(Push)

该方式为每个用户维护一个订阅列表，记录该用户订阅的消息索引（一般为消息ID、类型、发表时间等一些元数据）。每当用户发布消息时，都会去更新其follower的订阅列表。  
优点：读很轻。初始化时仅需要读取自己的inbox即可。  
缺点：写很重。每发布一个消息，会导致大量的写操作。  
注：一般来说，用户发布消息，并不会更新所有followers的订阅列表，仅更新在线followers即可。

读扩散(Pull)

该方式为每个用户维护一个发送列表，记录该用户所有发表过的消息索引。  
优点：写很轻，节省空间。用户每发布一条消息，仅需更新自己的outbox。  
缺点：读操作很重，计算量大。假设你收听了1k用户，则初始化时，需要从1k个用户的outbox拉取消息，然后计算获得最新的n条消息。

混合模式(Push+Pull)

该方式既为读写扩散的结合，根据用户followers的数量来决定是读扩散还是写扩散。例如followers大于1k的，则使用读扩散，否则使用写扩散。

从目前现在网上的一些资料来看，Twitter是写扩散，腾讯微薄是读扩散，新浪微薄则是二者结合。

2、关于Cache

对于一个千万级甚至亿级用户的大型网站来说，合理使用Cache至关重要。

一个用户的核心数据由如下几个部分组成：inbox，outbox，关系链，消息内容。

*  inbox：主要缓存消息索引，仅为在线用户缓存，从[Timyang的PPT][Timyang_PPT]来看，新浪微薄估计是使用redis的list或set实现。
 *  outbox：缓存一定数量（例如200）条最近发表的消息。
 *  关系链：following相对于followers来说，缓存容易些，follower加载开销比较大，例如[刘翔][Link 1]在腾讯微薄的听众超过1600万。
 *  消息内容：按内容年龄缓存；一般需要多份支持容灾；需要缓存xml，json，rss，atom等多种格式的缓存以供API使用。

以Twitter为例，其将Cache分为四类：Vector Cache，Row Cache，Page Cache，Fragment Cache，均使用memcached实现。其中：

*  Vector Cache主要缓存用户的inbox以及outbox索引，其命中率高达99%；
 *  Row Cache主要缓存用户关系链数据，以及Tweets内容，命中率为95%；
 *  Fragment Cache缓存Tweet的xml，json，rss，atom四种格式数据，以供API使用，命中率为95%；
 *  Page Cache主要原来缓存那些高人气用户的个人主页，命中率仅为40%。

下图为TwitterCache架构图：

![twitter_cache.jpg][]

Twitter为啥要为API通道设置Fragment Cache和Page Cahce呢？其原因是Twitter的80%流量来自API。

下面以新浪微薄介绍一下Cache流程：

消息发布流程：

1.  更新自己的outbox
2.  加载followers列表
3.  更新followers inbox

获取首页流程：

1.  检查inbox cache是否可用
2.  获取关注列表
3.  聚合内容，获得消息索引
4.  根据索引，返回最终聚合的消息内容

3、关于存储

目前Twitter和新浪的落地存储，都是使用MySQL。而腾讯微薄则使用采用SSD+大文件存储（每次写操作都是append操作，写操作可以先用内存缓存，达到适当大小合并，尽量减少随机写）。其他细节因不清楚或不方便透露，不做细述。

4、关于洪峰处理。

一般用异步队列处理方式。消息队列产品有：Kestrel（twitter使用Scala实现），RabbitMQ（使用Erlang实现），MemcacheQ。

Twitter 09年时，用户的平均followers数量为126个。按照每秒400消息发布数算，那每秒就需要推送126\*400=50400条消息出去。为了削 峰，Twitter自己用Scala实现了一个分布式消息队列Kestrel，其代码仅为1200行，运行在3台机器上，其使用memcached协议， 其Server之间无共享状态，且全内存。新浪使用的是MemcacheQ。

原文地址：http://blog.163.com/xychenbaihu@yeah/blog/static/1322296552013430114959121/

[pull_push_push_pull_cache_redis_memcache]: http://www.cnblogs.com/daizhj/articles/3545343.html
[Timyang_PPT]: http://www.slideshare.net/iso1600/cache-4842490?from=ss_embed
[Link 1]: http://t.qq.com/liuxiang
[twitter_cache.jpg]: http://pananq.com/wp-content/uploads/2011/05/twitter_cache.jpg