这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 8 天。
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系统设计方法论
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为什么做系统设计
- 个人：面试可能遇到系统设计的题；个人能力的提升，做系统设计会遇到很多问题；拓展技术视野，用到新技术
- 工作：业务驱动，业务需要设计系统去做支撑；系统重构，系统不满足现在需求，或存在问题；突破和创新
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如何评估一个系统：可用性，扩展性，安全性，易用性，性能，可维护性，伸缩性，耦合性
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系统设计定义：
- 系统：关联的个体按照特定的规则运行，完成单个个体不能完成工作的整体
- 设计：设想和计划，设想是目的，计划是过程安排
- 定义：为了达成某种目的，通过个体组成整体的过程
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系统设计有标准流程吗？如何做系统设计
- 场景分析：什么系统，需要哪些功能，多大的并发量
- 存储设计：数据如何组织，使用sql存储还是nosql存储
- 服务设计：业务功能实现和逻辑整合
- 可扩展性：解决设计缺陷，提高鲁棒性、扩展性
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如何发现系统瓶颈？
- 火焰图分析，针对单个实例分析，CPU内存等
- 链路追踪，知道一个请求经过了那些服务，在那个服务的耗时
- 性能测试，挖掘出整个系统的性能不足
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如何保证系统可用性和稳定性？
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链路梳理：
- 核心链路，重点保障，对于非核心依赖，当出错时可以进行降级；
- 流量漏斗；
- 强弱依赖，弱依赖可以降级，强依赖不可以；
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可观测性：观测到系统的各项指标。
- 链路追踪；
- 核心监控；
- 业务报警
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全链路测试：
- 压力测试，压到链路的临界点，观测服务的表现能否满足可用性
- 负载测试，准备测出链路的负载；
- 容量测试，测试出系统整体容量
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稳定性控制：用一些手段和测试保证系统的稳定性
- 系统限流，有效手段
- 业务兜底，下游依赖返回的错误，从当前服务返回一些兜底数据
- 熔断降级，
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容灾演练：
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混沌工程，故障演练
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应急手册
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容灾预案
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如何设计秒杀系统
4S分析法
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场景Scenario
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功能：
- 秒杀活动发布，
- 秒杀商品详情，C端接口，用户侧会不断查询，流量高的读接口
- 秒杀下单，写的接口
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并发量：要知道系统有多大的并发量
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万人参与秒杀
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QPS 1w+
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TPS 1k+
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存储Stroge
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做系统设计的重要环节，底层数据如何组织的
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三级存储：最底层Mysql，之上为了提高性能用Redis，再上用系统的localcache
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服务Service
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子服务：
- 用户服务
- 风控服务
- 活动服务
- 订单服务
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基础组件：
- ID生成器，生成订单ID，使用mysql，分库分表，分布式ID生成
- 缓存组件
- MQ组件，保护系统做一个限流削峰，异步，解耦
- 限流组件，
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扩展Scale
- 流量隔离，秒杀系统流量和常规电商流量做隔离，防止秒杀商品流量过高影响常规商品下单
- CDN，内容分发网络，提高静态资源访问，离用户近的节点
- 缓存优化
- 流量管控，流量拦截，过滤
- 数据库扩展，读写分离，分库分表
- 服务水平扩展，负载均衡，反向代理
- MQ扩展，主从架构
- rdis扩展，读写分离
- 服务垂直扩展，可以理解为微服务的差分
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总结
学习了系统设计定义，设计系统的流程和保证系统可用性和稳定性的方法措施。
