系統設計第一次課聽課筆記

面向web後端，

實習生不會考到系統設計。

tradeoff

soa

pull model

push model

資料儲存系統

非同步任務，訊息佇列

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面試形式：

設計某系統，設計微博，設計Facebook，看看你能夠撩到多深，多好，面向非常後端的工程師，

設計某個系統中的某某功能。比如，登入密碼不能錯誤多少次，刪除一個微博功能。標記郵件為已讀功能，某個小功能。

說清楚的話還是要求對系統設計有基本概念和認知。

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系統設計SD和麵向物件設計OOD區別

哪種面試需要寫程式碼?

系統設計屬於吹牛扯淡的話題，一般不考程式碼。面向物件需要寫程式碼，寫出各種繼承關係。

知識點：

OOD考class，object, method，interface,inheritance,考察電梯設計，遊戲設計。角色，操作

SD考察：資料庫，網址系統設計，新鮮事系統設計。

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課程有配套階梯訓練的。刷題消化課程內容。

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面試問題：請設計Twitter。

第一句給面試官的話是？單向關注限制的部落格系統，限制140個單詞。微信是雙向朋友關係，微博是單向關係，你關心別人，別人不一定關注你。

什麼功能，場景，使用者規模，

系統設計沒有提到任何語言，需要資料庫SQL語句。刷題用什麼語言隨意。沒有和程式語言相關的東西。演算法也和程式語言沒關係。

系統設計評分標準：

有沒有可行解。

特定問題，小功能設計能夠答出來。

分析能力，根據設定的難點，解決掉

權衡能力，多種選擇怎麼選擇最好的路線。沒有標準答案。

知識儲備。如何。

問題4S分析法：scenario,service, storage, scale

scenario設計場景，哪些功能，設計多牛逼

service服務把大系統拆分小問題

storage儲存，資料如何儲存與訪問。

最重要，最難的部分。

Scale升級：解決缺陷，資料非常大，處理特殊問題。

對於Twitter，場景是：使用者量，需要承擔多大訪問量，日活躍使用者，月活量。這兩個指標看看網站，APP的活躍量，Facebook日活：14億。還要問有哪些功能需要設計。面試官肯定會告訴你。

使用者量的影響主要是併發使用者數。日活次數*每個使用者平均請求次數/一天多少秒 = 150M * 60/ 86400 平均每秒10萬次

一般每天60次網路請求。峰值和平均值的比例，合理值，2-9之間都可以。

30萬次併發的讀請求，寫請求。重要的是計算過程，不是結果。

QPS用處，=100，用筆記本做web伺服器就行。

1k，用好的web伺服器就行。

QPS = 1萬，需要建設1000臺web伺服器叢集。如何維護，每一臺掛了怎麼辦。

qps和伺服器，資料庫的關係。

一臺伺服器承受1000很牛了。一臺SQL Database承受1千

nosql資料庫cassandra承受1萬的QPS，設計時候就是這樣設計的。

300 I/O per second,每秒只有30次

service服務把大任務分解為小任務。只是設計某個功能，可以跳過這步。使用者服務，註冊，登入。tweet service: post a tweet news feed timeline. ; media service: upload image upload video; friendship service:follow unfollow

按照儲存方式表單分類。

router：

flask:Python的web framwork，最快速搭建一個網站，裡面最基本的概念都懂了。

儲存方式：資料庫，檔案，快取系統。

資料庫：關係，非關係資料庫

檔案系統和資料庫系統之間的關係：資料庫構建在檔案系統之上的。資料庫無法脫離檔案系統獨立存在。如果學過作業系統，裡面分為檔案系統和記憶體系統，快取系統就是記憶體系統了。

最開始肯定沒有資料庫，如果直接最檔案系統操作，會非常痛苦，因為需求非常豐富。因為需求可以是查詢年齡區間的男人，如果在檔案系統中做，需要在所有使用者資訊中查詢，太慢了，不太好查詢，增刪查改太難。

什麼樣的資料適合資料庫和檔案系統中？

結構化資料例如姓名，性別，年齡等就適合資料庫中。圖片視訊非結構化資料適合檔案系統。

快取系統cache不支援持久化。持久化：斷電就消失了。通常用來運算結果（花很長時間計算出來的），頻繁訪問的適合放在快取中。

Redis是個非關係資料庫。

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非關係資料庫：tweet service

關係資料庫：user service

media service:file system

friendship service: sql/ nosql

系統= 服務+資料儲存

程式=演算法+資料結構

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考察表單內容，儲存什麼東西？

休息5分鐘

news feed新鮮事系統。

新鮮事：登入朋友圈，看到的資訊流，朋友釋出資訊的集合。

典型新鮮事情繫統：Facebook，Twitter，朋友圈，RSS Reader（絕跡了,屬於部落格和微博之間的過度產品）。

系統核心因素：

關注，被關注。每個人看到的新鮮事不同。

C++寫網站找抽。Java都比較少了。更多用PHP，Python，C++更適合底層開發。

新鮮事是偉大的發明。以前的部落格是必須看看別人是否更新了，後來Facebook這種新鮮事情，這個就很輕鬆了，只要關注了，自動就推送給自己，不需要每天去刷他的部落格。

資訊流怎麼存取，就是核心點。讓大家回覆，根據學生反饋，有針對性回覆。從檔案系統讀資料庫，

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儲存pull model,演算法

在使用者檢視朋友圈時候，獲取每個好友前100條tweets，合併前100條news feed。k路歸併演算法。

不關心時間複雜度，關心資料庫讀取次數和讀取方式。

儲存原理：

pull模型缺陷：非常慢

非同步執行：建立記錄，然後不管了，其他進行得到這個任務，慢慢執行。發帖後告訴使用者，發帖成功，但是粉絲收到新帖子還要一段時間。

storage ;pull vs push模型朋友圈用push模型，因為大V問題。當我是大V，pull很慢，所以不可以用pull。所以會限制朋友圈人數最多5000，以前最多2000.

facebook為啥用pull模型，太複雜了，有群資訊，也可以單向關注，如果用push，太麻煩了。

scale擴充套件，解決pull缺陷，最慢的部分發生在使用者讀請求時候。在DB訪問前加入cache，cache每個使用者的timeline，cache每個使用者的news feed。

浪費更多儲存空間disk：

push結合pull模型：普通使用者仍然push。明星不用push到使用者的新聞裡，

沒有很大流量，push最好。資源少，偷懶，使用者發帖少，實時性要求不高用push。

用pull：資源充足，實時性要求高，使用者發帖多，單向好友關係，有明星問題。

54頁結束。

總結：4S是一個套路：問清楚再動手。

分析比答案重要，關注這個過程是否和諧，有道理。系統設計沒有標準答案，通過分析過程展現自己的知識儲備。最後一期系統設計課程。

63頁PPT結束

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