系统设计学习笔记 | 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 10 天

一、系统设计方法论

系统设计的定义:为了达成某种目的,通过个体组成整体的过程。

如何做系统设计(4S分析法):

  • 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

如何发现系统的瓶颈:

火焰图分析 链路追踪--对微服务中一个链路的请求来查看各个服务消耗的时间 性能测试

二、电商秒杀系统介绍

秒杀业务的特点:

  • 瞬时流量高
  • 读多写少
  • 实时性要求高

4S分析法之场景

  • 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+

4S分析法之存储

  • 三级存储:
    • MysQl->Redis->localcache(系统内部)

4S分析法之服务

  • 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---保护系统,去做一个削峰(常用来削峰、异步、解耦)
    • 限流组件--同样也是保护系统

4S分析法之扩展

  • 流量隔离
  • CDN
  • 缓存优化
  • 流量管控
  • 数据库扩展--读写分离、分库分表
  • 服务水平扩展
  • MQ扩展--主从架构、多主多从
  • Redis扩展--一主多从来保证它的可靠性
  • 服务垂直扩展--做微服务的拆分

系统架构图

应用层---存放代码和组件

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三、课程实践

秒杀的流程图

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【库存问题】在减少库存这个操作中,直接对db进行操作是不恰当的,因为在高并发的情况下,db会启用行锁,会导致性能差,因此我们需要引入缓存Redis,但是他也又要注意的点:

  • 先get再decrease不行,因为操作不是原子
  • 直接decrease是原子,但是不能保证库存一直是合法的(如扣成负数)
  • 我们可以使用Redis中使用Lua脚本去扣除库存!--用lua脚本先get再decrease

高并发的核心点:

  • 服务无状态---当前应用服务不存储数据
  • 批量写入---“组提交”
  • 最终一致性--组件与DB最终需要保持一致