如何设计一个高性能/高并发/高可用/高可靠/可扩展的系统?

作者：阿秀

校招八股文学习网站：https://interviewguide.cn

这是阿秀的第「293」篇原创

小伙伴们大家好，我是阿秀。

面试者和求职者的关系就好像是矛与盾，一个拼命堆自己的防装，反伤刺甲、魔女斗篷都往身上穿；另一个则拼命堆自己的攻装，碎星锤、虚无法杖也招呼上，这一点在面试这一场景下体现的淋漓尽致。

最近这段时间正是校招面试的高峰期，很多人的面试行程的安排都很满，经常是一天几个笔试和面试穿插着交替进行，很多人发现现在不怎么问八股文了，而是开始问一些系统设计或者情景题居多了，比较经典的就是"如何设计一个高并发/高QPS/高存储的系统"或者直接问你在设计一个高并发系统中需要注意哪些问题等。

有位在学习圈里的学弟就总是遇到这种问题，分享一下。

1、学弟的提问

秀哥好！

最近投了一些简历也面了一些企业，得到了一些面试机会，得益于自己准备的早，八股文和手撕算法都OK，都能顺利搞定，问题不大。

除此之外，也会问我一些项目，严重的，甚至几乎每一面的面试官都会问项目，会问我重点亮点让我介绍，这些都可以提前准备准备，我也都能够回答。

但有一点我就很难顶，很多时候他还会问我一些他当时想到的场景应用题/线上遇到的问题，比如他会给我预设一个场景，假如你在你是一个XXX设计师，你会如何设计某个功能？

或者干脆问我面对/高并发高QPS/多集群等场景下会发生怎么样的问题？

这类问题我大多都毫无思路，好几次都只能直接放弃，直言说我不会。

我感觉因为我做的项目其实也是边学习边做，做的过程中也很难遇到面试官说的那些复杂问题，我也当时考虑不到一些边界条件，所以面对这类问题经常束手无策😭难哭了

秀哥有什么建议吗？谢谢秀哥！

2、阿秀的回答

老实说，这个无解。

这种问题一般都很活，灵活的活，面试官可能根据你简历上的一些描述然后就随机问起来了，问的场景或者类型也不定，可能是他工作中遇到了然后又解决的一些难题，也有可能是他看到的一些技术分享中的场景题。

这种题目这种对于校招生来说有点难了，因为很多工作党都没什么机会接触一些高并发/高QPS的场景，更不要提应届生了。

毫不客气的说一句大多数人对于高并发这些概念的印象都是停留在书本上，因为压根没有机会去实践，哪有几十上百万的真实并发场景给你练手用啊。。。

这类问题需要有很深的基本功，我以前也被问到类似的问题，当时自己是看的一个腾讯官方技术公众号的文章，这篇文章讲了很多设计高并发系统会用到技术，很多技术我当时都是第一次听说，当时看了就惊为天人。

下图为这篇文章的大纲图：

比如序列化、无锁化这些技术，当时第一次看到真的觉得惊为天人，因为在当时，自己还停留在缓存、异步、并发和分片等策略上，也没听过和接触过这些技术。

就拿缓存来说，它从缓存分类又逐渐展开，见下图：

以下图的企鹅电竞的一个多级缓存应用，根据我们的现网统计，在第一级缓存的命中率就已经达 94%，穿透到 grocery 的请求量很小。

以及缓存的模式，比如旁路缓存

Cache-Aside结构图

基于缓存的一些回收策略：

基于时间
基于空间
基于容量
基于引用

具体内容见下图

这里我把链接放一下，可以自己去看，我已经收录到自己开发的InterviewGuide网站上了：https://top.interviewguide.cn/issue/736

这道题也已经被考了 6 次了，最近一次考察时间是 2023年 7 月 27 日

这里要画个重点，我要告诉你的是，这篇文章中的技术很多都很深，不要说校招生，就连很多工作一两年的都没用过或者了解到，所以如果你在面试中被问到”如何设计一个高性能/高并发/高可用/高可靠/可扩展的系统?“的话，不要把这篇文章中全部的技术都说出去了，建议从并发化、异步化、缓存、存储这几个方面来聊即可。

如果追问就再聊聊分片、队列以及零拷贝等技术，其余的就不要说了，你说得越多给自己挖坑的可能性就越大，甚至最后被追问到哑口无言。

还有，即使是这篇文章也只是起了个引子，每个点也都可以再细分为一个大的领域，比如存储就是最典型的例子，很多公司甚至招专门的数据库开发或者性能优化工程师来专攻存储这一个点，比如阿里云和华为云数据库部门等。

所以少年，好好学吧，继续学吧，池子深着呢。