【实践课】手把手教你做系统设计 | 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第10天

重点内容

  1. 系统设计方法论
  2. 电商秒杀业务介绍
  3. 课程实践
  4. 课程总结

知识点介绍

系统设计方法论

系统设计的哪些问题

  • 为什么要做系统设计
  • 系统设计的定义是什么
  • 怎么做系统设计,如何落地一个系统
  • 系统功能实现之后,如何分析瓶颈优化
  • 如何验证系统的可用性和稳定性

为什么要做系统设计

个人

  • For面试
  • 个人能力提升
  • 拓展技术视野

工作

  • 业务驱动
  • 系统重构
  • 突破和创新

如何评估一个系统

  • 可用性
  • 易用性
  • 可维护性
  • 安全性
  • 性能
  • 拓展性
  • 耦合性
  • 伸缩性

系统设计的定义

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

定义:为了达成某种目的,通过个体组成整体的过程

系统设计有标准的流程么?

场景->存储->服务->拓展(4s分析法)

  1. 场景分析(Scenario):什么系统,需要哪些功能,多大的并发量
  2. 存储设计(Storage):数据如何组织,Sql存储,NoSql存储
  3. 服务设计(Service):业务功能实现和逻辑整合
  4. 可拓展性(Scale):解决设计缺陷,提高鲁棒性、拓展性

如何发现系统的瓶颈

  • 火焰图分析
  • 链路追踪
  • 性能测试

如何保证系统的可用性和可靠性

  • 链路梳理

    • 核心链路
    • 流量漏斗
    • 强弱依赖
  • 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

  • 商品:具有交易价值和属性的信息载体

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

  • 高性能
  • 资源成本
  • 拓展性
  • 防止超卖
  • 反欺诈
  • 鲁棒性
  • 流量管控

如何设计秒杀系统

场景

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

Localcache

Redis

MySQL

三级存储

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

拓展

  • 流量隔离
  • CDN
  • 缓存优化
  • 流量管控
  • 数据库拓展
  • 服务水平扩展
  • MQ扩展
  • Redis扩展
  • 服务垂直拓展

课程总结

  • 服务无状态
  • 批量写入
  • 最终一致性

对于高并发秒杀系统我们可以从下面几个方面入手: 页面静态化、CDN加速、负载均衡、防重、缓存、异步、熔断、限流、分布式锁。 利用redisMQ等中间件对系统进行优化,解决缓存加速、防止重复提交、排队下单、超卖、少卖、削峰、异步下单等核心问题。