如何打造一个具备高度可扩展性、高可用性和出色性能的系统？🚀系统架构的Scalability,Hig

文章有点长，如果现在没时间看，建议先收藏，文末有ChatGPT微信群，欢迎加入一起探索学习。

ChatGPT的对做效率的提升，究竟有多大的帮助，很难有绝对的评判标准，需看使用者如何应用。

同样一个兵器，在不同人的手里，发挥不同的价值。

下面用一个案例，感受一下如何快捷的使用ChatGPT的快速输出。

先看看一些提示词的使用方式：

语气：明确所需的语气（例如，正式、随意、信息性、说服性）。

格式：定义格式或结构（例如，文章、项目符号、大纲、对话)。

扮演：指示需要扮演的角色或采纳的观点（例如，专家、评论者、热衷者)。

目标：阐明回应的目标或目的（例如，通知、说服、娱乐）。

上下文：提供背景信息、数据或具有准确内容生成的上下文。

范围：定义主题的范围或覆盖范围。

关键词：列出需要包含的重要关键词或短语。

限制：明确约束条件，例如字数或字符计数。

示例：提供所需风格、结构或内容的示例。

截止日期：对于时间敏感的回应，提及截止日期或时间框架。

受众：明确目标受众，以便定制内容。

语言：如果与提示不同，指明回应的语言。

引用：要求包含引用或来源以支持信息。

观点：要求Al 考虑多个观点或意见。

反驳：要求处理可能的反驳论点。

术语：指定需要使用或避免的行业特定或技术术语。

类比：要求Al使用类比或示例来阐明概念。

引言：要求包含专家的相关引言或声明。

统计：鼓励使用统计或数据来支持主张。

视觉元素：询问是否包括图表、图形或图像。

行动号召：要求明确的行动号召或下一步步骤。

敏感性：提及需要谨慎处理或避免的敏感话题或问题。

案例：如何做一个教育在线产品的系统架构设计。

第一步，采用提示词方法之【扮演】进行提问

将业界知名程序员左耳朵耗子的身份赋予GPT，然后提问。

提示词如下：

你是一位经验丰富的系统架构师，20年软件开发相关工作经验，10年以上项目和团队管理经验。擅长底层技术架构，团队建设，软件工程，软件研发咨询，以及全球软件团队协作管理。对高性能，高可用性，分布式，高并发，以及大规模数据处理系统有一些经验和心得。喜欢关注底层技术平台和互联网行业应用。技术擅长C/C++/Java和Unix/Linux/Windows。曾于Amazon中国任研发经理，负责电子商务全球化业务（全球开店）和全球库存预测系统的研发。曾在阿里巴巴北京研发中心、商家业务部曾任资深专家一职，负责电商云平台、开放平台，云监控和电商多媒体平台。曾在阿里巴巴核心系统专家组从事阿里核心系统和阿里云ECS相关的虚拟化平台的开发工作。现在需要总结一些做系统架构的原则，你会给出哪些原则。

ChatGPT的回答：

🌟提升业务效能的关键在于系统的强大扩展能力！🚀在构建架构之初，确保其具备高度的Scalability至关重要，这意味着随着需求的增长，系统能无缝地扩展硬件与软件资源，而不会牺牲性能、稳定性或数据一致性。横向扩展（水平扩容）和纵向扩展（垂直堆叠）是实现这一目标的双刃剑，巧妙运用它们，你的系统将如虎添翼！💪

🌟保障业务连续性🚀，系统高可用性是关键！通过巧妙的架构设计，我们采用冗余机制，一旦发生故障，自动切换到备用组件，就像心跳一样稳定。负载均衡策略更是锦上添花，确保每个部分都能高效运作，减少单点失效的风险。这一切，都是为了在瞬间恢复业务，让您的业务不受任何干扰，全天候在线！🛡️

🌟系统效能至关重要！🚀通过衡量响应速度、每秒处理数据量（TPS）及资源利用效率，我们专注于提升整体运行表现。🔥在架构设计阶段，深入理解并满足高性能需求是关键，对核心模块进行精细化优化，确保在海量请求下也能稳健如初。💪无论是高峰还是低谷，系统都能展现出卓越的稳定性与响应能力。

🌟【掌握核心】模块化与解耦：提升软件开发效率的秘密武器 🔥🚀在数字化时代，代码的高效管理和灵活扩展是关键。这就是为什么模块化和解耦成为软件工程中的热门话题。💡通过将系统分解为独立、可重用的部分，开发者可以轻松地调整和扩展功能，就像搭积木一样灵活。🛠️💪首先，让我们理解什么是模块化。它就像是软件的各个部分，每个部分都有明确的功能和接口，相互之间高度耦合但又相对独立。这样设计的好处是，当需要改进或替换某个模块时，不会影响到整个系统。💻💡接下来，解耦的概念就显得尤为重要。它强调的是数据和功能的分离，使得应用能够独立地运作，而不需要紧密相连。这种松耦合结构使系统更具弹性和容错性，就像汽车的各个部件一样，可以单独工作或替换。🚗🎯无论是大型企业级项目还是小型创业团队，掌握模块化与解耦都是提升开发效率和产品质量的不二法门。👩‍💻开发者们在实践中不断探索，寻找最适合自己的模块化策略，以实现软件架构的艺术。🎨👉如果你对如何将这些理念应用到你的项目中感兴趣，欢迎随时咨询，我们将提供专业的指导和案例分享。💌#模块化 #解耦 #软件工程 #开发效率

🌟 数据一致性至关重要！💡 系统内的每一份信息都需精确无误，这需要通过高度集成的工具——数据同步、严谨的事务管理（ TRANSACTIONAL CONTROL）和分布式锁定（DISTRIBUTED LOCKS），确保在组件和服务间的数据流动中达到一致状态。🚀 通过这些技术手段，我们能在复杂网络环境中保证数据的完整性和一致性，从而提升业务效率与信任度。💪 #数据一致性 #系统稳定 #业务优化

🌟保障网络安全🌍 – 通过强大的防护措施🛡️，确保您的系统坚如磐石，抵御恶意攻击与数据泄漏的威胁。我们深知信息安全的重要性，因此在架构设计阶段就严谨地融入了加密密钥🔑、严格的身份验证👩‍💼和精细权限管理💻，为您的数据保驾护航。让每一次操作都安心，每一刻守护都到位！🛡️💪

易用性（Usability）：关注系统的易用性，提供友好的用户界面和操作流程，降低用户的学习成本。同时，要关注开发人员的易用性，提供良好的开发文档和工具，降低开发和维护成本。

可维护性（Maintainability）：确保系统易于维护，便于发现和解决问题。要关注代码质量、文档完整性和监控告警等方面，提高系统的可维护性。

成本效益（Cost-effectiveness）：在设计系统架构时，要充分考虑系统的成本效益，权衡各种技术方案和资源投入，确保系统能够在满足性能、可用性等要求的同时，降低成本。

技术选型（Technology Selection）：根据系统的需求和特点，选择合适的技术栈，包括编程语言、数据库、中间件等。要关注技术的成熟度、社区支持和团队熟悉程度等因素，确保选型的合理性。

第二步，采用【明确受众】的提示词方法将回答通俗化

是不是有点难度，没有技术背景的人，有些看不懂，没关系，采用提示词方法之：【明确受众】的方式，继续追问，让ChatGPT给出更通俗易懂的陈述，提示词如下：

提问：你面对一位非技术背景的公司的CEO，请用深入浅出的语言解释描述上面的系统架构原则。

ChatGPT的回答：

系统可扩展性：当系统的用户和业务不断增长时，我们需要能够轻松地增加系统的处理能力，就像给房子增加房间一样。这样我们的系统就可以适应不断变化的需求。

系统高可用性：确保我们的系统始终处于运行状态，即使在部分组件出现故障时，也能够迅速恢复正常运行。这就像汽车的备胎，在轮胎出现问题时，可以迅速更换，保证汽车继续行驶。

系统性能：我们要让系统快速响应用户的请求，处理大量的数据，就像一辆高速公路上高速行驶的跑车。这样用户才能获得良好的使用体验。

模块化与解耦：将系统分为多个小部分，每个部分负责一个特定的功能，就像乐高积木一样。这样可以让我们更容易地修改和扩展系统，同时降低出错的风险。

数据一致性：确保我们的系统中的数据在各个部分之间保持一致，就像一本账本，所有的记录都要保持一致。这样可以避免数据混乱和错误。

安全性：保护我们的系统和数据不受攻击和泄漏，就像一座坚固的城堡，防止入侵者进入。这样我们才能确保系统的稳定和数据的安全。

易用性：让我们的系统对用户和开发人员都容易使用，就像一部智能手机，用户无需阅读复杂的说明书就能轻松上手。这样可以降低用户和开发人员的学习成本，提高工作效率。

可维护性：让我们的系统容易维护和修复，就像一辆容易维修的汽车。这样我们可以更快地发现和解决问题，确保系统的稳定运行。

成本效益：在设计系统时，我们要充分考虑成本和效益，选择最合适的技术和方案，就像购买一台性价比高的电视机。这样我们可以在满足性能和可用性的要求的同时，降低成本。

技术选型：根据我们的需求和特点，选择最合适的技术工具，就像挑选最适合自己的运动鞋。我们要关注技术的成熟度、社区支持和团队熟悉程度等因素，确保选型的合理性。

第三步，将左耳朵耗子本身提炼的架构原则提示给ChatGPT，采用提示词方法之【对比分析】方法进行比较分析

可以通过搜索找到业界顶尖程序员左耳朵耗子（陈皓）对系统架构的原则归纳，见文章《我做系统架构的原则》，总结了11个系统架构的原则，并做了详细论述，有兴趣的看原文，原文链接：

https://coolshell.cn/articles/21672.html

提示词：

业界顶尖程序员左耳朵耗子（陈皓）对系统架构的原则归纳为11条原则，

原则一：关注于真正的收益而不是技术本身

原则二：以应用服务和 API 为视角，而不是以资源和技术为视角

原则三：选择最主流和成熟的技术

原则四：完备性会比性能更重要

原则五：制定并遵循服从标准、规范和最佳实践

原则六：重视架构扩展性和可运维性

原则七：对控制逻辑进行全面收口

原则八：不要迁就老旧系统的技术债务

原则九：不要依赖自己的经验，要依赖于数据和学习

原则十：千万要小心 X – Y 问题，要追问原始需求

原则十一：激进胜于保守，创新与实用并不冲突

请你将这些原则与上文的10条原则对象对比分析，给出对比分析的结果，二者综合来看，对构建系统架构，有什么启发？

ChatGPT的回答：

首先，我们将左耳朵耗子（陈皓）的11条原则与之前的10条原则进行对比分析：

关注于真正的收益而不是技术本身：这一原则与之前的成本效益原则类似，强调在设计系统架构时，要关注实际的业务需求和价值，而不是过分追求技术的先进性。

以应用服务和API为视角：这一原则强调从用户和应用的角度出发，关注系统的功能和接口，与模块化与解耦原则相辅相成。

选择最主流和成熟的技术：这一原则与技术选型原则相呼应，强调在选择技术时，要关注技术的成熟度和社区支持。

完备性会比性能更重要：这一原则强调系统的完整性和可靠性，与系统高可用性和数据一致性原则相关。

制定并遵循服从标准、规范和最佳实践：这一原则强调遵循业界标准和最佳实践，有助于提高系统的可维护性和易用性。

重视架构扩展性和可运维性：这一原则与系统可扩展性和可维护性原则相符，强调系统的可扩展性和运维友好性。

对控制逻辑进行全面收口：这一原则强调对系统的控制逻辑进行集中管理，有助于提高系统的可维护性和一致性。

不要迁就老旧系统的技术债务：这一原则强调在设计新系统时，要避免受老旧系统的技术债务限制，以实现更好的架构。

不要依赖自己的经验，要依赖于数据和学习：这一原则强调在构建系统架构时，要关注数据驱动的决策和持续学习，以提高系统的质量。

千万要小心X-Y问题，要追问原始需求：这一原则强调要深入了解业务需求，避免误解和偏离目标。

激进胜于保守，创新与实用并不冲突：这一原则鼓励在保证实用性的前提下，尝试新的技术和方法，以提升系统的价值。

综合这两组原则，对构建系统架构的启发如下：

关注业务需求和价值，以实际收益为导向。

选择成熟、主流的技术，关注技术的成熟度和社区支持。

以应用服务和API为视角，实现模块化和解耦，降低系统的复杂度。

保证系统的完备性、可用性和一致性，关注性能和可扩展性。

遵循业界标准、规范和最佳实践，提高系统的可维护性和易用性。

深入了解业务需求，避免误解和偏离目标。

在保证实用性的前提下，尝试新的技术和方法，实现创新。

通过遵循这些原则，我们可以构建出更加稳定、可扩展和易维护的系统架构，以满足业务的发展需求。

第四步，采用提示词方法之【扮演】、【上下文】、【受众】、【语气】等方法进行提问综合归纳出系统架构原则。

提示词：你曾经是腾讯公司的高级架构师，现在是一位传统企业的新晋CEO，综合上面的所有内容，面对没有技术背景的公司管理层，用通俗易懂的语言，并辅助案例，清晰的阐述系统架构的原则。

ChatGPT的回答：

尊敬的管理层，我将从以下几个方面阐述系统架构的原则，并辅助案例让大家更容易理解：

业务导向：我们要关注业务需求和价值，以实际收益为导向。就像我们要建造一座大桥，我们需要考虑桥的实际用途，如连接两个城市、缓解交通压力等，而不是仅仅关注桥的设计和材料。

技术选择：在选择技术时，要选用成熟、主流的技术。就像购买家电产品，我们会选择知名品牌，因为它们在市场上经过了时间的检验，有良好的口碑和售后服务。

模块化设计：将系统分为多个小部分，每个部分负责一个特定的功能。就像乐高积木，我们可以通过组合不同的积木搭建出各种形状的模型，方便维护和扩展。

系统稳定性：确保系统始终处于运行状态，即使在部分组件出现故障时，也能够迅速恢复正常运行。就像我们的电网，当某个地方出现故障时，其他地方的供电仍然正常，保证了生活的正常进行。

遵循标准：我们要遵循行业的标准和最佳实践，这样可以提高系统的可维护性和易用性。就像我们遵守交通规则，可以保障道路交通的安全和畅通。

深入了解需求：要深入了解业务需求，避免误解和偏离目标。就像我们要为客户定制一款服装，我们需要了解客户的尺寸、喜好和场合需求，才能制作出合适的衣服。

创新与实用：在保证实用性的前提下，尝试新的技术和方法，实现创新。就像智能手机，它在满足基本通话功能的基础上，不断推出新的功能，如拍照、导航等，为用户带来更多便利。

通过遵循这些原则，我们可以更好地构建系统架构，满足业务发展的需求，为公司带来更多的价值。谢谢大家！

以上的回答，清晰易懂，如果需要对实际工作有进一步的参考，就需要结合具体业务进行更多的提问，譬如给出具体的工作背景，针对每一条架构原则进行具体提问。

第五步，采用提示词方法之【扮演】、【上下文】、【范围】、【目标】等方法进行提问综合归纳出系统架构原则。

提示词：

现在，你是一位K12教育行业的某企业的CEO，公司的业务包括K12各类学校的开办和运营，包括国际方向和国内方向，而且支持课外培训和夏令营等业务，你正在进行系统架构设计，其中第一个条设计原则是业务导向：我们要关注业务需求和价值，以实际收益为导向。针对这个原则，你对教育科技系统的架构，会有哪些思考的要点？请做详细描述。

ChatGPT的回答：

针对业务导向的设计原则，我们在进行教育科技系统架构设计时，需要关注以下几个要点：

系统需求分析：首先要深入了解K12教育行业的各类学校、课外培训和夏令营等业务的具体需求，包括教学管理、学生学习、教师发展、家长沟通等方面的需求。通过与业务部门、教育专家、教师和家长的沟通，确保系统能够满足实际的业务需求。

业务价值优先：在系统架构设计中，要优先考虑能够为企业创造核心竞争力和价值的功能模块，例如智能课程推荐、个性化学习路径规划、在线互动教学、教学质量评估等。确保系统能够提高教学质量、提升学生学习效果、降低教育成本，从而为企业创造持续的业务价值。

模块化设计：根据业务需求，将系统划分为多个功能模块，例如教务管理、教学资源库、在线课堂、学习分析和评估、家校互动等。每个模块都要保证独立性和可扩展性，方便后期根据业务发展进行升级和优化。

数据驱动：充分利用大数据、人工智能等技术手段，对教育行业的海量数据进行挖掘和分析，为教学管理、学生学习、教师发展提供智能化支持。通过数据分析，发现教育中的问题和机会，为企业提供决策依据。

用户体验：在系统设计中，要充分考虑用户体验，包括易用性、可访问性、可维护性等方面。要为教师、学生和家长提供简洁高效的操作界面，保证系统的稳定性和性能，方便用户在不同场景下进行使用。

安全与合规：系统架构设计中要充分考虑数据安全和隐私保护，确保符合相关法规和政策要求。同时，要建立完善的安全防护体系，防止数据泄露、系统攻击等安全风险。

技术选型与合作：在系统架构设计过程中，要根据业务需求和技术发展趋势，选择合适的技术框架和平台。同时，可以与其他教育科技公司、高校等进行合作，共享资源和技术，提高系统的竞争力。

通过以上思考要点，我们可以设计出一个业务导向、模块化、数据驱动、用户体验优良、安全合规的教育科技系统架构，为K12教育行业提供高效、智能、便捷的解决方案，创造持续的业务价值。

好了，以上就是一个应用ChatGPT提升工作效率的一个具体方法，如果需要进一步对教育在线系统架构进行思考和构建，就可以针对每个要点，运营具体的提示词方法进行提问，不断迭代，获得自己想要的帮助，最后自己思考、加工、归纳总结，输出自己的教育在线系统架构设计。

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BLUES近期看过左耳朵耗子的系统架构原则，在反思智慧校园产品的系统架构，用GPT提示了一些思路，发出来给大家参考：

智慧校园系统架构原则

业务导向：在设计智慧校园平台时，应关注K12学校的实际需求，如提高教学质量、优化校园管理等。例如，可以通过构建在线课堂、作业批改系统等功能来满足教学需求。

系统稳定性和可靠性：智慧校园平台应在面对各种异常情况时保持稳定运行。例如，在网络不稳定的情况下，应确保在线课堂和在线考试等功能仍能正常进行。

可扩展性和可维护性：平台架构应具备良好的可扩展性和可维护性，以便在业务发展过程中进行调整和优化。例如，可以采用微服务架构，将系统拆分为多个独立、可扩展的服务，便于后期功能迭代和升级。

性能优化：智慧校园平台应在高并发、大数据等场景下保持良好的性能表现。例如，在用户量激增的期间，如开学季、考试季等，平台应能快速响应用户请求，保证使用体验。

安全性：平台应充分考虑安全性，确保用户数据安全。例如，对用户数据进行加密存储，防止数据泄露，同时采用安全的身份验证机制，防止未授权访问。

系统解耦：将不同功能模块进行解耦，降低模块间耦合度。例如，将教务管理、在线课堂、学生评价等功能模块独立开发和部署，提高系统的灵活性和可维护性。

选择合适的技术栈：选择适合智慧校园平台的技术栈，满足性能、稳定性、安全性等需求。例如，使用React或Vue等前端框架提高开发效率，使用Node.js或Java等后端技术实现高性能服务。

重视团队协作：鼓励团队成员之间的沟通和协作，共同推进项目进展。例如，定期进行项目评审和团队分享，以便及时发现问题和分享经验。

制定并遵循标准和最佳实践：制定代码编写规范、接口设计规范等，并确保团队成员遵循这些规范进行开发。例如，采用统一的代码风格、命名规则，确保代码质量和可读性。

以数据和学习为基础，持续改进：通过数据分析和学习，不断优化平台功能和性能。例如，通过用户行为数据分析，发现用户在使用过程中遇到的问题，及时进行优化和改进。

关注真正的收益而不是技术本身：关注平台如何帮助K12学校提高教学质量和管理效率，而不是仅关注技术实现。例如，关注学生在线学习效果，而非仅关注平台采用的技术。

重视架构扩展性和可运维性：智慧校园平台应具备良好的扩展性和可运维性。例如，使用容器化技术如Docker和Kubernetes进行部署，便于系统的水平扩展和运维管理。

对控制逻辑进行全面收口：将关键控制逻辑集中管理，便于统一管理和维护。例如，将权限控制逻辑集中在一个独立的模块中，方便系统内各功能模块调用。

不要迁就老旧系统的技术债务：在进行架构升级时，不要因为老旧系统的技术债务而影响新系统的设计。例如，对于存在性能问题和数据一致性问题的旧系统，应及时进行重构和优化。

激进胜于保守，勇于创新与实用相结合：在设计智慧校园平台时，勇于尝试新技术和新方法，以实现更高效的业务价值。例如，尝试使用人工智能技术进行智能推荐，提高学生学习兴趣和效果。

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公众号：BLUES，已经持续更新了10年的公众号。20年丰富的职场经历，历经连续创业、腾讯、YY语音、迅雷等公司。目前致力于“教育+科技”产品创造，深圳梅沙科技合伙人。700多篇文章写互联网产品经理职业发展，企业管理，洞察职场与人生，欢迎大家留言交流。