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每日一題:如何設計一個高并發系統?

每日一題:如何設計一個高并發系統?

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面試題

如何設計一個高并發系統?

面試官心理分析

說實話,如果面試官問你這個題目,那麼你必須要使出全身吃奶勁了。為啥?因為你沒看到現在很多公司招聘的 JD 裡都是說啥,有高并發就經驗者優先。

如果你确實有真才實學,在網際網路公司裡幹過高并發系統,那你确實拿 offer 基本如探囊取物,沒啥問題。面試官也絕對不會這樣來問你,否則他就是蠢。

假設你在某知名電商公司幹過高并發系統,使用者上億,一天流量幾十億,高峰期并發量上萬,甚至是十萬。那麼人家一定會仔細盤問你的系統架構,你們系統啥架構?怎麼部署的?部署了多少台機器?緩存咋用的?MQ 咋用的?資料庫咋用的?就是深挖你到底是如何扛住高并發的。

因為真正幹過高并發的人一定知道,脫離了業務的系統架構都是在紙上談兵,真正在複雜業務場景而且還高并發的時候,那系統架構一定不是那麼簡單的,用個 redis,用 mq 就能搞定?當然不是,真實的系統架構搭配上業務之後,會比這種簡單的所謂“高并發架構”要複雜很多倍。

如果有面試官問你個問題說,如何設計一個高并發系統?那麼不好意思,一定是因為你實際上沒幹過高并發系統。面試官看你履歷就沒啥出彩的,感覺就不咋地,是以就會問問你,如何設計一個高并發系統?其實說白了本質就是看看你有沒有自己研究過,有沒有一定的知識積累。

最好的當然是招聘個真正幹過高并發的哥兒們咯,但是這種哥兒們人數稀缺,不好招。是以可能次一點的就是招一個自己研究過的哥兒們,總比招一個啥也不會的哥兒們好吧!

是以這個時候你必須得做一把個人秀了,秀出你所有關于高并發的知識!

面試題剖析

其實所謂的高并發,如果你要了解這個問題呢,其實就得從高并發的根源出發,為啥會有高并發?為啥高并發就很牛逼?

我說的淺顯一點,很簡單,就是因為剛開始系統都是連接配接資料庫的,但是要知道資料庫支撐到每秒并發兩三千的時候,基本就快完了。是以才有說,很多公司,剛開始幹的時候,技術比較 low,結果業務發展太快,有的時候系統扛不住壓力就挂了。

當然會挂了,憑什麼不挂?你資料庫如果瞬間承載每秒 5000/8000,甚至上萬的并發,一定會當機,因為比如 mysql 就壓根兒扛不住這麼高的并發量。

是以為啥高并發牛逼?就是因為現在用網際網路的人越來越多,很多 app、網站、系統承載的都是高并發請求,可能高峰期每秒并發量幾千,很正常的。如果是什麼雙十一之類的,每秒并發幾萬幾十萬都有可能。

那麼如此之高的并發量,加上原本就如此之複雜的業務,咋玩兒?真正厲害的,一定是在複雜業務系統裡玩兒過高并發架構的人,但是你沒有,那麼我給你說一下你該怎麼回答這個問題:

可以分為以下 6 點:

  • 系統拆分
  • 緩存
  • MQ
  • 分庫分表
  • 讀寫分離
  • ElasticSearch
  • high-concurrency-system-design

将一個系統拆分為多個子系統,用 dubbo 來搞。然後每個系統連一個資料庫,這樣本來就一個庫,現在多個資料庫,不也可以扛高并發麼。

緩存,必須得用緩存。大部分的高并發場景,都是讀多寫少,那你完全可以在資料庫和緩存裡都寫一份,然後讀的時候大量走緩存不就得了。畢竟人家 redis 輕輕松松單機幾萬的并發。是以你可以考慮考慮你的項目裡,那些承載主要請求的讀場景,怎麼用緩存來抗高并發。

MQ,必須得用 MQ。可能你還是會出現高并發寫的場景,比如說一個業務操作裡要頻繁搞資料庫幾十次,增删改增删改,瘋了。那高并發絕對搞挂你的系統,你要是用 redis 來承載寫那肯定不行,人家是緩存,資料随時就被 LRU 了,資料格式還無比簡單,沒有事務支援。是以該用 mysql 還得用 mysql 啊。那你咋辦?用 MQ 吧,大量的寫請求灌入 MQ 裡,排隊慢慢玩兒,後邊系統消費後慢慢寫,控制在 mysql 承載範圍之内。是以你得考慮考慮你的項目裡,那些承載複雜寫業務邏輯的場景裡,如何用 MQ 來異步寫,提升并發性。MQ 單機抗幾萬并發也是 ok 的,這個之前還特意說過。

分庫分表,可能到了最後資料庫層面還是免不了抗高并發的要求,好吧,那麼就将一個資料庫拆分為多個庫,多個庫來扛更高的并發;然後将一個表拆分為多個表,每個表的資料量保持少一點,提高 sql 跑的性能。

讀寫分離,這個就是說大部分時候資料庫可能也是讀多寫少,沒必要所有請求都集中在一個庫上吧,可以搞個主從架構,主庫寫入,從庫讀取,搞一個讀寫分離。讀流量太多的時候,還可以加更多的從庫。

Elasticsearch,簡稱 es。es 是分布式的,可以随便擴容,分布式天然就可以支撐高并發,因為動不動就可以擴容加機器來扛更高的并發。那麼一些比較簡單的查詢、統計類的操作,可以考慮用 es 來承載,還有一些全文搜尋類的操作,也可以考慮用 es 來承載。

上面的 6 點,基本就是高并發系統肯定要幹的一些事兒,大家可以仔細結合之前講過的知識考慮一下,到時候你可以系統的把這塊闡述一下,然後每個部分要注意哪些問題,之前都講過了,你都可以闡述闡述,表明你對這塊是有點積累的。

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