System Design Tips

系统Design 的一个 github 链接,备忘
https://github.com/donnemartin/system-design-primer/blob/master/README-zh-Hans.md

1、设计一个 url 转短链接的问题:

1,如果平时没有思考过这个问题,最直观的就是考虑 hash(url) = code, 然后 对 code 进行 base16/32/62/64 的编码,
然后取前8位;
比如对于任意多个 url,我们取md5, 有128bit, 16byte字符,然后用某种base编码算法,再取前8位;
那么我们一定会遇到 hash 冲突的问题, 这个时候我们的出发点就是怎么去解决hash冲突;

这是非常符合我们思维的正向思维方式,从工作的流程触发,我们生成 短链接,存储对应关系,出现冲突就解决冲突;

========== 如何解决冲突===========

把已有的存入数据库,然后 插入的时候,看有不有冲突,有冲突就再次生成;
瓶颈问题,如果数据量很大,检测冲突的问题会有严重性能消耗, 这个时候,需要考虑使用 bloomfilter等工具,来快速判断存在性问题;
另外一个大的问题是并发, 同时10万并发,存在性判断的准确性会有更多bad case;
总体来看,上述问题都是一个无法100%精确,并且随着系统数据量,并发扩张,问题会越来越多的设计;

=============== 另外一种思维:
对于经验丰富的工程师,可能会把这个问题转化成,分布式唯一 ID 生成的问题;
如果我们有一个分布式唯一ID 生成器,那么问题就很好解决,对于每一个url,给他生成一个 ID即可;

几种常见的唯一ID 生成器;

  • UUID;字符太长,不连续; 查询和插入数据库性能都会有问题
  • snowFlaker, 多机器的唯一ID 生成算法, DCID+workID+ timeer
  • redis,利用单台incr 原子操作;对于高并发,可以10台一起,每台负责10分之一,这种分片的方式,大幅度提高并发能力;
  • mysql, 也可以利用10台,分片生成ID;

使用生成器的模式:

  • 不用考虑hash的冲突的问题
  • 可以方便的scale,对应的数据和并发,都可以通过横向scale分区来处理
  • 生成数字化的ID,可以很方便的编码成短链,连续性也好,查找和插入的性能不会有太大的问题

总之,把问题转化为我们熟悉的领域,很多问题就迎刃而解了,这就是优秀的设计思路带来的好处;

通用的 feed 系统设计考虑

Feed 系统的设计:

离不开的 pull/push 模式讲解:
https://segmentfault.com/a/1190000019640171?utm_source=sf-similar-article
Tips

  • push 写扩散; 空间换时间,自己写到每个用户的inbox 队列;每次只需要查询自己的inbox队列;非???;写入性能要求很高;不太适合有大V的场景;
  • pull 模式, 用户微博,直接放在自己的outbox中,粉丝自己去取,需要很高性能的读;如果每个用户都去遍历自己的 粉丝列表读数据,读并发瞬间放大很多;
    同时,需要用户记录每次拉取的offset,以便不去拉取相同的内容;
  • 总得来说,push模式比pull模式要简单;但是不适合大V场景, 所以可以采用混合模式, 把大V 挑选出来,然后,对它们的消息做pull模式;那么 读和写的请求,就会有一个
    平衡,需要做相应的数据分析,来确定到底 多少粉丝 才算大V;

队列的选择:

  • 何种模式实现消息队列;每个用户的inbox和 outBox,目前貌似都用 redis-list 的数据结构来做;每个用户userId 作为key,box 里面只有ID;
    用户来到ID 之后再去查询具体内容,具体内容数据库做好分区提高性能;
  • 目前新浪微博的缓存貌似在 T级别,缓存高可用,缓存击穿等问题,都需要设计;
  • 目前只把活跃的用户的信息放到缓存中

怎么处理瞬时流量爆炸的问题? 比如 明星离婚,读写的流量都会瞬时放大很多比如(100倍);
能够做到 event-sense的动态扩容吗?
http://08643.cn/p/0d5a98ba8a20?utm_source=oschina-app
我们看看微博的缓存架构, 在DB上做的事情,在缓存上再做一次, 缓存的缓存,L1, 缓存也要做HA;
烧钱

需要补一下高并发高性能系统设计;
比如: 单个组件极限的 读写性能;
使用的存储,查询,写入的极限;需要有量化的指标;

爬虫的设计

分布式的爬虫很难设计,high level 的component 也比较多;

  • url ???; 种子节点,然后不断的bfs 爬取,更新 list 列表, 去重,bloomfilter的设计
  • 优先级??椋?url list 的优先级算法,比如pagerank,基于 种子节点 扩散的深度排序; 如果取top K;
    在topk 里面,如何做到 不同host 的均匀分布; 比如 使用双队列,一个做topk,一个做 IP balance;
    排序的话,设计大表的排序,可以外排,可以spark 大数据平台等;
  • 代理模块,IP 池子的管理,调度算法;
  • 内容解析??椋饕⒌?/li>
  • 用户搜索匹配??椋锓ㄊ?,分词, ranking 匹配;结果 format等;

分布式定时器redis

http://08643.cn/p/eb4e3363275e
https://mp.weixin.qq.com/s/DGgbzPTYw8pDtyRcBGtr3A

限流系统的设计

最后编辑于
?著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,172评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,346评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事?!?“怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,788评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,299评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,409评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,467评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,476评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,262评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,699评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,994评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,167评论 1 343
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,827评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,499评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,149评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,387评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,028评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,055评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容