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大型电商系统CMS软件开发架构演变案例!

2016-07-29 11:17:26

CMS即内容管理系统(ContentManagementSystem),目的是用于快速进行网站建设或者网页开发。对于京东网站部门来说,CMS核心目的是用来快速开发和上线各种页面,诸如各种垂直频道页,访问www.jd.com将看到如下页面,如点击“服装城”、“家用电器”等都会跳转到一个垂直频道页;这些页面中有许多页面风格是类似的,因此很适合使用CMS进行快速搭建。

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对于我们来说,CMS最核心的目的就是进行数据和模板的统一管理、页面的统一发布,从而减少之前的很多重复工作。

京东CMS是2014年提出来的,经过两年多的完善,目前已经发展为一个集标准服务管理、标准组件服务和智能投放于一体的标准化导购运营系统。具有以下特点:

  1. 搭建快速,统一发布,统一架构;
  2. 前后端分离,后端不再负责页面渲染,只提供高性能、可复用的API;
  3. 移动端页面支持;
  4. 数据分析、智能投放的特点。

业务支持场景:

首页、频道页、垂直页、活动页的搭建及单品页、列表页部分可维护的业务等。

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从基本功能及架构来看,可以分为三个阶段:

CMS 1.0——虚拟分类系统 
CMS 2.0——CMS系统 
CMS 3.0——CMS-portal系统

CMS 1.0—虚拟分类系统

虚拟分类系统是一个独立的促销商品、促销文字维护系统,与具体前端业务架构脱离,哪条线接入虚拟分类,需要根据自己的业务逻辑单独开发、维护、部署自己的架构。说白了,虚拟分类系统提供一些基础数据;然后比如我要搭建一个家电频道页,则需要开发一个Web项目,然后调用虚拟分类系统获取数据然后进行模板渲染处理处理。因此虚拟分类系统当时只是一个基础数据维护平台,无法实现信息的共享、复用和集约化管理。这就会存在各种各样的频道页系统,导致管理混乱,性能上各有差异,出现过很多次事故。而且各系统需要独立配置,导致工作量大,占用资源多,无法快速响应业务需求。

下图是当时不同业务体系的架构:

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可以看出部分频道页和活动页用的nginx+tomcat,部分频道及垂直站用的nginx+php-fpm,与虚拟分类联系不大,总体遵循各业务层获取虚拟分类的数据,分别独立上线、部署、维护,应用层直连mysql,mysql 抗不住,会增加一层 memcache。

CMS 2.0—CMS系统

Cms2.0总结了1.0时的不足,从节省资源、控制成本的角度考虑,把导购类的个体页面业务进行了统一,模板能复用的复用,以前虚拟分类系统的频道也需要迁移到新的系统。

我们做了以下改动:

  1. CMS 2.0数据结构适合虚拟分类体系,方便新老数据兼容;

  2. 升级架构,统一配置、发布流程;去memcache为redis,做大量性能压测来调优php-fpm配置,单机TPS能达到3000+; 配置定时任务,保证redis数据实时性;

  3. 单点发布,一键预览增强采销维护数据的机动性;

  4. 单机闭环,单机闭环服务设计是CMS整体架构的核心部分,需要展示的内容在本机获取、封装、校验;

  5. 模块化、动态数据类型初期版本(CMS 3.0会细说)。

架构图:

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对比1.0,新的CMS可以让频道页的开发周期降低2~4周,大大提高了业务需求的响应速度;它看起来更独立,更像一个整体,在容灾、规避风险方面做了严谨的优化;同时让采销在维护数据时,更方便、更简单。

后续由于个性化的需求越来越多,大量的频道业务需要开发人员一个一个套模板来实现,大大加大了开发人员的工作强度,之前的模板复用方式已经无法满足业务的需求,同时太简单的数据模块,需要手工来绑定数据类型也增加了开发成本,这时候需要我们必须做出改变。

CMS 3.0—CMS-portal系统

CMS 2.0后也存在很多痛点,因此我们也想在CMS3.0上解决这些问题:

  1. 本质问题就是要快:快速支持、响应业务越来越多的垂直化页面改版;
  2. 前后端分离,页面渲染让前端实现,解放后端让后端做高大上的事情;
  3. 减轻运营人员的工作量,系统简单好用,提高导购类商品的转化率;
  4. 其他系统的支撑,实现CMS的集约化管理;
  5. 兼容手机端;
  6. 站点管理、统一架构、容灾、高性能、水平扩容。

通过两版CMS系统的开发,我们发现CMS无外乎管理的是数据和模板,另外需要好的预览、一键发布支持。而传统数据管理都是静态数据类型,而我们做了动态数据类型的设计;另外我们做了模板管理中心,并抽象了模板、楼层、元件、模块的概念,从而实现更好的复用性。

统一架构

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主要分为如下几部分

CMS系统:统一管理CMS相关数据,并进行页面的生成和发布;

数据Worker管理中心:调用第三方服务进行数据校验(如库存不足补货),并调用CMS系统进行页面生成和发布,发布到单点服务器上;

单点服务器:相关页面的单机闭环实现,即CMS发布的页面会存储在这些单点服务器上;每个机房会部署一台;

页面定时更新Worker:定期同步单点服务器内容到静态应用服务器集群,并保存历史版本,当出现问题时可以切换回上一个版本;

静态应用服务器集群:静态托底实现,会存储相关的静态页面文件,当单点服务器挂了时,降级到该集群;

异步加载的个性化服务:有些数据不能存储到静态页,如价格/库存/推荐等数据,此时通过异步加载这些数据,实现个性化服务;

接入层Nginx:接入层Nginx负责请求的路由和服务的降级。

主要思路

  1. 引入动态数据类型;
  2. 页面模板管理中心,模板、楼层、元件、模块设计,实现可复用;
  3. 使用元件实现前后端分离;
  4. 动态服务和业务数据闭环;
  5. 预览、一键发布,单点管理;
  6. H5版直接搭建,native版 API 支持;
  7. 大数据智能选品应用。

动态数据类型

所谓的动态是指能灵活扩展的,不需要上线也不需要修改数据库字段,支持自由扩展;这样做的好处是能够快速响应电商网站的日益灵活多变的促销需求。比如促销语:

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目前常用的数据类型为文字链、小图文、商品池等。

操作界面:

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动态数据类型数据结构:

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fields是json串,用于动态定义字段。

使用元件实现前后端分离

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使用动态数据类型定义了数据之后,需要在模板中使用它。而在我们CMS系统中进行了页面、模板、楼层、元件、模块的划分。模块是某种数据类型的具体化,即有了数据的数据类型。元件是由模块和HTML代码段(根据模块数据进行渲染的一小段模板)组成;楼层通过一系列元件组成,而模板会引入多个楼层,当然也会引入一些JS、CSS等,最终通过模板渲染出相应页面。

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type是数据类型表,module是模块表,source是数据表,按照上面的逻辑我们是通过数据类型获取到数据模块,并同时能拿到该模块所对应的商品数据(商品池)。

有了这个元件之后,就可以彻底解放后端,页面渲染工作完全交由前端来开发,实现了前后端的分离。

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即CMS研发只负责平台和基础数据(动态服务)的维护,业务人员进行模块的维护,而前端人员独立完成元件开发、模板设计、开发和发布。

动态服务

跨线条业务间的资源复用、独立调用时需要提供相关的API,如三级地址服务,类目服务、动态加载的数据(如爆款特卖、今日推荐等)等。数据格式满足数据闭环原则。Lua+redis架构实现,单机(16U)QPS能达到20000+。

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频道业务数据闭环

数据闭环,即数据的自我管理,或者说数据都在自己系统维护,不依赖与其他任何系统,去依赖化,这样得到的好处是别人抖动与我没关系。因此我们先要数据异构。

数据异构是数据闭环的第一步,将依赖系统的数据拿过来,按照自己的业务需求存储起来。频道业务需要异构的数据主要是三部分:商品基本信息、第三方数据、大数据。

数据原子化处理,数据异构的数据是原子化数据,这样未来我们可以对这些数据再加工再处理而响应变化的需求。我们有了一份原子化异构数据虽然方便处理新需求,但恰恰因为第一份数据是原子化的,那么它会很分散,前端读取时mget的话 性能不是很好,因此我们又做了数据聚合。

数据聚合,是将多个原子数据聚合为一个大JSON数据,这样前端展示只需要一次get,当然要考虑系统架构,比如我们使用的Redis改造,Redis又是单线程系统,我们需要部署更多的Redis来支持更高的并发,另外存储的值要尽可能的小。

容灾

应用层容灾

  1. 数据校验,CMS在页面预览有一层严格的数据校验逻辑,比如数据格式、数据大小、敏感词等,保证页面生成100%没有问题。

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  1. 版本降级,静态页面出现问题,除了页面本身数据有问题外,潜入的js、css出现问题也会影响页面展示,这时候会版本降低为前一天的正确版本;

  2. 异步服务,异步化数据容灾方面主要是监听服务的状态及响应时间;降级访问有隐藏该功能和切换服务器实现;

服务器容灾

主要是通过多机房部署,监控80端口,出现问题可以自动把流量水平切走。

智能选品

智能选品,是服务于前台的流量运营,为采销及运营人员提供运营支持,为每一次访问提供最合适和匹配的商品、品牌以及促销活动。是根据用户的行为推荐出相关的商品及活动。可以分为群体特征和个体特征。群体特征分为两部分,数据部分及规则部分。

数据部分是从大数据平台异构过来,当然这个数据是海量的,我们选择热点TOP 5000的数据来异构。

规则部分是通过京智后台创建,在审核通过后,触发MQ,通过ES 跑出对应数据,然后由频道页动态服务系统对外提供json格式的http服务。前端业务以异步的方式传递相关规则参数进行调用。

智能选品实现数据化、定制化、个性化、自动及半自动化内容运营。它可以模拟人脑选货逻辑,以运营指标为导向(GMV、订单转化率、点击量、毛利等),分区域、分用户选取最匹配的内容。目前应用于京东超市、行业频道以及618大促主会场,带来优于人工选品的转化效果,并解放采销运营人员日常繁琐的运营工作,提高了整体效率。

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遇到的坑

rsync文件同步

上面的介绍过,我们的静态页面为了保持数据的一致性由单点服务器通过rsync同步静态文件到其他服务器,有时候会发现服务器负载无端的被打满。

分析问题发现如果定时任务脚本的同步未在规定时间内完成,crontab接下来的还会执行此脚本,这样就会产生相同的rsync的进程。按照这种状态,长时间就会衍生出很多个rsync进程,就会导致负载过高,甚至有些服务器会挂掉。这时候我们用到了rsync的进程锁,在目录下生成一个rsync.lock文件,当crontab执行时,rsync会判断锁文件是否存在,如果存在说明本次同步未完成,则不执行rsync。

数据一定要闭环

别人的接口抖动以及返回数据的异常,影响到前端展示对我们来说说是不能容忍的,这就需要我们针对各种情况一一校验。

CMS总结

目前通过CMS搭建、正在搭建以及使用CMS API支持的PC端、移动端页面约有上千个,这对CMS来说意义重大,随着业务需求量的越来越大,也给我们带来了新的期望。接下来,我们会从可视化编辑、数据统计分析、关键词管理、商品下架预警等方面进行相关的优化工作。

 

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