搞定系統(tǒng)設計：面試敲開大廠的門

1 從0到100萬用戶的擴展
1.1 單服務器配置
1.2 數(shù)據(jù)庫
1.2.1 使用何種數(shù)據(jù)庫
1.3 縱向擴展 vs. 橫向擴展
1.4 負載均衡器
1.5 數(shù)據(jù)庫復制
1.6 緩存
1.6.1 緩存層
1.6.2 使用緩存時的注意事項
1.7 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡
1.7.1 使用CDN時的注意事項
1.8 無狀態(tài)網(wǎng)絡層
1.8.1 有狀態(tài)架構
1.8.2 無狀態(tài)架構
1.9 數(shù)據(jù)中心
1.10 消息隊列
1.11 記錄日志、收集指標與自動化
1.11.1 添加消息隊列和各種工具
1.12 數(shù)據(jù)庫擴展
1.12.1 縱向擴展
1.12.2 橫向擴展
1.13 用戶量達到甚至超過了100萬
2 封底估算
2.1 2的冪
2.2 每個程序員都應該知道的操作耗時
2.3 可用性相關的數(shù)字
2.4 案例：估算推特的QPS和存儲需求
2.5 小技巧
3 系統(tǒng)設計面試的框架
3.1 有效的系統(tǒng)設計面試的四個步驟
3.1.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
3.1.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
3.1.3 第三步：設計繼續(xù)深入
3.1.4 第四步：總結
3.2 面試中每一步的時間分配
4 設計限流器
4.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
4.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
4.2.1 在哪里實現(xiàn)限流器
4.2.2 流量限制算法
4.2.3 高層級架構
4.3 第三步：設計繼續(xù)深入
4.3.1 流量限制規(guī)則
4.3.2 超過流量的限制
4.3.3 詳細設計
4.3.4 分布式系統(tǒng)中的限流器
4.3.5 性能優(yōu)化
4.3.6 監(jiān)控
4.4 第四步：總結
5 設計一致性哈希系統(tǒng)
5.1 重新哈希的問題
5.2 一致性哈希
5.2.1 哈?？臻g和哈希環(huán)
5.2.2 哈希服務器
5.2.3 哈希鍵
5.2.4 查找服務器
5.2.5 添加服務器
5.2.6 移除服務器
5.2.7 兩個問題
5.2.8 虛擬節(jié)點
5.2.9 找到受影響的鍵
5.3 總結
6 設計鍵值存儲系統(tǒng)
6.1 理解問題并確定設計的邊界
6.2 單服務器的鍵值存儲
6.3 分布式鍵值存儲
6.3.1 CAP理論
6.3.2 系統(tǒng)組件
6.3.3 數(shù)據(jù)分區(qū)
6.3.4 數(shù)據(jù)復制
6.3.5 一致性
6.3.6 不一致性的解決方案：版本控制
6.3.7 處理故障
6.3.8 系統(tǒng)架構圖
6.3.9 寫路徑
6.3.10 讀路徑
6.4 總結
7 設計分布式系統(tǒng)中的唯一ID生成器
7.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
7.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
7.2.1 多主復制
7.2.2 UUID
7.2.3 工單服務器
7.2.4 推特的雪花系統(tǒng)
7.3 第三步：設計繼續(xù)深入
7.4 第四步：總結
8 設計URL縮短器
8.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
8.1.1 封底估算
8.2 第二步：提出高層級的設計并獲得認同
8.2.1 API端點
8.2.2 URL重定向
8.2.3 縮短URL
8.3 第三步：設計繼續(xù)深入
8.3.1 數(shù)據(jù)模型
8.3.2 哈希函數(shù)
8.3.3 深入探討URL縮短流程
8.3.4 深入探討URL重定向流程
8.4 第四步：總結
9 設計網(wǎng)絡爬蟲
9.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
9.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
9.3 第三步：設計繼續(xù)深入
9.3.1 DFS vs. BFS
9.3.2 URL前線
9.3.3 HTML下載器
9.3.4 健壯性
9.3.5 可擴展性
9.3.6 檢測和避免有問題的內(nèi)容
9.4 第四步：總結
10 設計通知系統(tǒng)
10.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
10.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
10.2.1 不同類型的通知
10.2.2 聯(lián)系信息的收集流程
10.2.3 通知的發(fā)送與接收流程
10.3 第三步：設計繼續(xù)深入
10.3.1 可靠性
10.3.2 其他組件和要考慮的因素
10.3.3 更新后的設計
10.4 第四步：總結
11 設計news feed系統(tǒng)
11.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
11.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
11.2.1 news feed API
11.2.2 feed的發(fā)布
11.2.3 news feed的構建
11.3 第三步：設計繼續(xù)深入
11.3.1 深入探討feed的發(fā)布流程
11.3.2 深入探討news feed的獲取流程
11.3.3 緩存架構
11.4 第四步：總結
12 設計聊天系統(tǒng)
12.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
12.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
12.2.1 輪詢
12.2.2 長輪詢
12.2.3 WebSocket
12.2.4 高層級設計
12.2.5 數(shù)據(jù)模型
12.3 第三步：設計繼續(xù)深入
12.3.1 服務發(fā)現(xiàn)
12.3.2 消息流
12.3.3 顯示在線狀態(tài)
12.4 第四步：總結
13 設計搜索自動補全系統(tǒng)
13.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
13.1.1 封底估算
13.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
13.2.1 數(shù)據(jù)收集服務
13.2.2 查詢服務
13.3 第三步：設計繼續(xù)深入
13.3.1 字典樹數(shù)據(jù)結構
13.3.2 數(shù)據(jù)收集服務
13.3.3 查詢服務
13.3.4 字典樹操作
13.3.5 擴展存儲
13.4 第四步：總結
14 設計視頻分享系統(tǒng)
14.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
14.1.1 封底估算
14.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
14.2.1 視頻上傳流程
14.2.2 視頻流式傳輸流程
14.3 第三步：設計繼續(xù)深入
14.3.1 視頻轉(zhuǎn)碼
14.3.2 有向無環(huán)圖模型
14.3.3 視頻轉(zhuǎn)碼架構
14.3.4 系統(tǒng)優(yōu)化
14.3.5 錯誤處理
14.4 第四步：總結
15 設計云盤
15.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
15.1.1 封底估算
15.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
15.2.1 API
15.2.2 跳出單服務器設計
15.2.3 同步?jīng)_突
15.2.4 高層級設計
15.3 第三步：設計繼續(xù)深入
15.3.1 塊服務器
15.3.2 高一致性需求
15.3.3 元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫
15.3.4 上傳流程
15.3.5 下載流程
15.3.6 通知服務
15.3.7 節(jié)約存儲空間
15.3.8 故障處理
15.4 第四步：總結
16 設計支付系統(tǒng)
16.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
16.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
16.2.1 收款流程
16.2.2 復式記賬系統(tǒng)（Double-Entry System）
16.2.3 托管支付頁面
16.2.4 付款流程
16.2.5 實時賣家儀表板
16.3 第三步：設計繼續(xù)深入
16.3.1 重試和冪等
16.3.2 同步支付 vs. 異步支付
16.3.3 一致性
16.3.4 處理支付失敗
16.3.5 支付安全
16.4 第四步：總結
17 設計指標監(jiān)控和告警系統(tǒng)
17.1 第一步：理解問題并確定設計的邊界
17.1.1 高層級需求
17.2 第二步：提議高層級的設計并獲得認同
17.2.1 基本原理
17.2.2 數(shù)據(jù)模型
17.2.3 高層級設計
17.3 第三步：設計繼續(xù)深入
17.3.1 指標數(shù)據(jù)的收集
17.3.2 擴展系統(tǒng)
17.3.3 查詢服務
17.3.4 存儲層
17.3.5 告警系統(tǒng)
17.3.6 可視化系統(tǒng)
17.4 第四步：總結
18 繼續(xù)學習
后記