系统设计——秒杀系统｜青训营笔记

这是我参与【第五届青训营】伴学笔记创作活动的第10天。

一、重点知识

• 系统设计方法论：问题、评估方式、设计要求
• 电商和秒杀相关内容

二、详细知识点

1. 系统设计方法论

• 系统设计的问题
  • 为何要做系统设计
  • 定义
  • 怎么做，如何落地
  • 功能实现后如何分析瓶颈并优化
  • 如何验证系统可用性

1.1 为何要做系统设计

• 个人：系统设计题，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。
• 解决遇到的问题

1.2 如何评估一个系统

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

1.3 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

1.4 如何做系统设计

• 场景分析 scenario：什么系统、需要哪些功能、多大的吞吐量
• 存储设计 storage：数据如何组织、sql存储、NoSQL存储
• 业务设计 service：业务功能实现和逻辑整合
• 可拓展性 scale：解决设计缺陷、提高鲁棒性、扩展性

1.5 如何发现系统的瓶颈

• 火焰图分析：找到代码中的瓶颈
• 链路追踪：对一个请求进行追踪，发现在那个服务耗费时间长
• 性能测试

1.6 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
• 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

2. 电商与秒杀

2.1 电商

• 商品：具有交易价值和属性的信息载体
• 秒杀业务特点：瞬时流量高、读多写少、实时性要求高
• 秒杀的挑战
  • 高性能：实时性高，性能要求高
  • 拓展性：理想系统扩展性高
  • 鲁棒性：系统的稳定性和可用性达标
  • 资源成本：服务资源有限，需要使用有限资源完成大体量工作
  • 流量管控：商品有限，过滤无用流量
  • 反欺诈：黑灰产进行牟利，如何反欺诈
  • 防止超卖：业务属性重，超卖会发生资产损失

2.2 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
    • QPS 1w+
    • TPS 1k+
• 存储：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
  • 流量隔离：与其他非秒杀商品进行隔离防止影响
  • CDN：内容分发网络，静态资源缓存
  • 缓存优化
  • 流量管控
  • 数据库扩展
  • 服务水平扩展
  • MQ扩展
  • Redis扩展
  • 服务垂直扩展

三、课堂总结

本节课主要介绍了系统设计的相关内容。由于课程是一门实践课，有较多的代码讲解。而在课堂快速的讲解中对代码只能简单解析，需要我在课后进一步熟悉相关代码。