系统设计 | 青训营笔记
系统设计方法论
如何评估一个系统
- 可用性
- 扩展性
- 安全性
- 易用性
- 性能
- 耦合性
- 可维护性
- 伸缩性
系统设计的定义：为了达到某种目的，通过个体组成整体的过程
-
系统
- 关联的个体
- 规则运作
- 组成工作的整体
-
设计
- 设想和计划
- 目的
- 过程安排
系统设计的标准流程
- 场景分析（Scenario）：什么系统，需要哪些功能，多大的并发量
- 存储设计（Storage）：数据如何组织，Sql存储，NoSql存储
- 服务设计（Service）：业务功能实现和逻辑整合
- 可扩展性（Scale）：解决设计缺陷，提高鲁棒性、扩展性
如果发现系统的瓶颈
- 火焰图分析
- 链路追踪
- 性能测试
如何保证可用性和稳定性
-
链路梳理
- 核心链路
- 流量漏斗
- 强弱依赖
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可观测性
- 链路追踪
- 核心监控
- 业务报警
-
全链路测试
- 压力测试
- 负载测试
- 容量测试
-
稳定性控制
- 系统限流
- 业务兜底
- 熔断降级
-
容灾演练
- 混沌工程
- 应急手册
- 容灾预案
电商秒杀业务介绍
电商介绍
- 人（消费者侧）：消费者，用户，流量来源
- 货（供给侧）：商品，商家，供应链
- 场（交易环境）：线下商场，线上电商
商品：具有交易价值和属性的信息载体
- SPU: Standard Product Unit
- SKU: Stock Keeping Unit
秒杀业务的特点
- 瞬时流量高
- 读多写少
- 实时性要求高
秒杀的挑战
- 资源成本
- 反欺诈
- 高性能
- 防止超卖
- 流量管控
- 扩展性
- 鲁棒性
场景（Scenario）
功能
- 秒杀活动发布
- 秒杀商品详情
- 秒杀下单
并发
- 万人参与秒杀
- QPS 1w+
- TPS 1k+
存储（Storage）
MySQL --> Redis --> Localcache
服务
子服务
- 用户服务
- 风控服务
- 活动服务
- 订单服务
基础组件
- ID生成器
- 缓存组件
- MQ组件
- 限流组件
扩展（Scale）
上层
- 流量隔离
- CDN
- 缓存优化
- 流量管控
下层
- 数据库扩展
- 服务水平扩展
- MQ扩展
- Redis扩展
- 服务垂直扩展
系统架构图
用户层：WEB, IOS, Android
接入层：Nginx
应用层：发布活动、秒杀详情、秒杀下单、ID生成器、限流组件、MQ组件、Cache组件
基础层：Redis, RocketMQ, MySQL
课程实践
用户抢购，通过下单秒杀系统，通过削峰到MQ，通过消费MQ到订单服务，通过支付到达支付系统
另外
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秒杀系统包括额外的服务
- User服务提供登录校验
- 风控服务提供风控检测
- Redis提供活动校验
- Redis提供预知库存
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订单超市检查功能会对订单服务进行超时检查
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订单服务的结果会在MySQL种扣减库存
- 若取消订单或下单失败会将扣减的库存回补
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存储库存信息的MySQL还会对预知库存的Redis服务刷新缓存，以保证秒杀系统步骤的库存预知的准确性和实时性
课程总结
- 服务无状态
- 批量写入
- 最终一致性
