背景
前段时间在学校为了赚点零花钱，主导设计和落地了一个小型项目，现在花点时间整理总结了一下后台部分的设计。限于篇幅不涉及具体代码，方法论和怎么做我觉得更重要。如果你现在也面临着小项目功能不算复杂、钱少、人手不足、时间紧的情况，那么希望这篇总结能给你带来启发和帮助。整个期间，遵循了几条基本原则：
- 使用顺手和开发效率高的语言，成熟的框架。php我不熟，略过。Java适合大型项目比较规范成熟，但开发起来太慢，略过。人生苦短，这里就选了Python 2.7，后台框架用的Flask最新版本。
- 尽量多使用成熟的第三方服务。因为人手少钱也不多，时间紧，使用第三方服务不管从功能完善性、安全性等角度来说，都是性价比最高的选择。比如支付模块，我们使用了ping++等。
- 能具备一定的扩展和伸缩性。如果使用者增多导致各种延时，能尽快地扩展后台性能。这就要求在最开始设计阶段要考虑到一定的扩展性能需求。但需在一定的限度内，不能过于把事情考虑复杂，不然就没法落地了。所以在某一定限度的性能扩展要支持，超过这个限度，我们可以假设那个时候整个系统已经被重构了。毕竟给多少钱，做多少事。
- 后台要注意安全性和逻辑性检查。后台开发应当有一种意识：app端就是一个显示模块，各种必需的判断和异常处理后台都应该存在，一切以后台处理为准。要多使用白名单模式，符合我格式的请求才处理；其它一概不管。这里也要有一定的度，执迷于各种复杂检查会拖慢项目进度，无法按时交付。数据库操作要尤其注意，一定要使用绑定参数来查询，防止sql注入攻击。
后台架构设计
后台设计
后台全部依赖腾讯云，下面逐一进行下介绍：
- 云负载均衡。把所有app端打来的请求均匀地转发给后面自己配置的云主机。同时，经过调研可以设置app端和云负载均衡间的通信走https，而云负载均衡处理后再转发给后方的云主机是http请求。这里解决了数据传输过程中的安全问题，而且没有增加复杂性。
- Cloud Virtual Machine（云主机）。每个云主机上面部署了后台程序来真正处理请求。
- 云主机上整个后台的部署使用了：Nginx+Supervisor+Gunicorn+Gevent。Nginx做一些请求处理、缓存等，将请求转发给绑定到本地127.0.0.1地址上的Gunicorn。Gunicorn是支持wsgi协议的http server，默认使用同步阻塞的网络模型，那么这里会替换为Gevent异步模式，提升并发处理能力。Flask 程序就是一个wsgi应用，被Gunicorn托管。Supervisor是用Python开发的一套通用的进程管理程序，能将一个普通的命令行进程变为后台daemon，并监控进程状态，异常退出时能自动重启。我们使用Supervisor来启动Gunicorn。
- 云数据库MySQL。腾讯云租用的高可用MySQL集群，flask中配置好地址就ok。
- 云缓存Redis。腾讯云租用的Redis缓存，flask中配置好地址就ok。
这样的设计简单、稳定、高效，并提供了一定的扩展能力。假如一段时间之后，后台撑不住了各种延时，那么完全copy一台云主机（几分钟在管理界面就能购买一台云主机，然后通过脚本来部署完成），再在负载均衡中配置好转发就能立即提升后台的处理能力。如果数据库和缓存的性能有瓶颈，系统会自动报警，这时需要的可能就是在管理界面里花钱提升性能就好。毕竟在这种小中型项目中，没有什么问题是不能通过提升一倍服务器性能来解决的，如果有，那么就再提升一倍。
Flask应用结构
|-app
|-api_1_0 # 1.0版本
|-__init__.py
|-common.py # 具体的各种处理逻辑类
...
|-models.py # 数据库对应类定义
|-errors.py # 一些异常错误定义
|-__init__.py
|-logs # 日志
|-tests # 测试用例都在里面
|-test*.py
|-env # 虚拟环境
|-requirements.txt # 后台依赖的所有组件，便于在其它电脑生成相同的环境
|-config.py # 定义几套配置，开发环境、测试环境、生产环境，每套环境按需设置数据库地址啊等等
|-manage.py # 用于启动程序、进入shell调试模式、测试等等
|-README.md # 一定要把一些重要设计或者逻辑给记录下来，否则一段时间后就忘了，也方便其他人了解
|-update_and_run.sh # 后台更新脚本。在服务器上自动pull最新代码，安装依赖插件，再重新运行后台
开发过程中几点体会可以分享下：
- git很方便，这是编程必需技能，不会的一定得学一下。
- Flask很灵活自由，能随自己的需要随意选择插件，对新手来说可能会觉得不太友好。数据库操作我们用的Flask-SQLAlchemy插件，就是SQLAlchemy基础上的一个简单封装。ORM真的巨好用，能自动帮我们按参数查询，又将查询出来的结果自动转换为对象等。但是在一些复杂操作各种join时，我觉得反而复杂了，因为还要去深究它自己那套规则。所以我基本上是一些简单操作时用ORM来做，但一些复杂的操作就写sql语句来直接执行。而且我没有在代码中定义mysql表结构，是自己写sql语句来建表的，然后在flask中直接映射mysql数据库中已存在的表。我感觉这样更爽一点，但是这个全凭个人习惯、爱好来自主选择了。
- Unicode编码是个坑。flask内部处理的数据都是unicode编码，网上可调自动转utf8，但我没有成功，有个设置项但启动失败了。所以在数据格式转换上有点坑，都得encode('utf-8')一下。
- 最好多写下测试用例。每个接口基本要有个测试用例保证正常功能，每次开发完一个功能，都跑一次全部测试用例。没问题再合并到master分支，这样能最大程度防止影响到其它接口的代码，带来错误。而且用例只写一次，性价比还是蛮高的。
开发流程
可以简单说下我们合作开发的流程，git服务我们使用了国内的Coding。
- 认领成功某功能后，从master分支创建新分支，切换到新分支进行相应功能开发；
- 新功能调试完成没有问题后，写下对应的测试用例保证功能，在全部测试用例通过后；
- 更新master分支代码，在新分支下merge master分支，解决可能的冲突;
- 切换到master分支，在master分支下merge新分支；
- 最后将master分支push。
开发服务器上跑着master分支的稳定代码，可供所有人调用和调试，可以自动化来部署：
- Coding上设置每次push都给开发服务器某端口发送消息；
- 在开发服务器上开个服务监听该端口，收到push的消息就执行一次update_and_run.sh脚本。脚本在服务器上自动pull最新代码，然后安装依赖插件，再重新运行后台。
总结
- 因为各种原因项目方有点坑，后台现在并没有按上面的设计来搞，所以当前就是在一台云主机上部署了所有。Nginx做反向代理到本地端口，Gunicorn在本地端口监听，mysql和redis都在本地。不过对于自用或者使用者不多的系统来说，也够了。
- 设计和实现了一把后台。在构思整个后台功能阶段，其实就是设计整个app的功能时，体会到了做产品经理的不容易。包括数据库设计这块，需要什么样的数据？怎么存？怎么操作？怎么来实现后台逻辑和功能？这一系列问题都需要一定的计算机基础和整体把控，还是蛮有趣蛮有挑战性的，每一次都能学到很多新东西。
- 对后台开发这块这次负责的比较多，还是挺有意思的。后台看不见，没前端那么风骚，但承载了所有功能，是整个软件的核心。而且后台想要做得好，还是蛮难的。各种并发、重复请求处理、安全性处理、逻辑判断、数据库操作优化等等，需要耗费大量的精力去做。特别是高并发这块，好的系统怎么设计和优化？像微信这样的随便就是上亿、上千万的请求，可不是加点服务器就能解决得好的，觉得好牛逼。刚好微信也在广州，希望自己以后多看多学吧，加油~
