架构设计与系统设计

架构质量属性、系统设计面试方法论、高并发系统设计方法

23 篇文档MODULE 13
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架构质量属性:可用性、性能、扩展性、安全性、可维护性和成本

阅读时间:约 45 分钟 难度:架构师入门 序号:191 引言:架构师的第一性原理 在面试中被问到"你怎么设计一个系统"时,多数人会直接开始画架构图:加缓存、上消息队列、搞微服务。但资深面试官想听的,从来不是这…

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系统设计面试方法论:需求澄清、容量估算、API设计、数据模型、架构演进、技术选型与权衡

阅读时间 :约 45 分钟 适用人群 :高级 Java 工程师、技术专家、应用架构师 前置知识 :分布式系统基础、至少参与过 1 2 个中大型系统的设计 一、为什么系统设计面试是架构师的核心门槛 系统设计面试不…

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高并发系统设计方法

阅读时间 :约 45 分钟 难度 :中高级 适用人群 :Java 技术专家、架构师、高级后端工程师 一、引言:高并发不是"加机器"那么简单 你在凌晨三点被报警电话叫醒——线上服务 QPS 突然翻了 10 倍,C…

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高可用设计:冗余、故障转移、无单点、超时、降级和恢复

阅读时间:约 40 50 分钟 适用方向:Java 技术专家 / 架构师 / 分布式系统设计 目录 1. 问题定义:什么是高可用 2. 可用性度量:从 99.9% 到 99.999% 3. 冗余设计:主备、多活…

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可扩展架构:无状态化、水平扩展、分片、异步化和热点治理

阅读时间 :约 45 分钟 难度 :高级 适用场景 :系统设计面试、架构评审、大规模系统演进 一、引言:可扩展性——架构的第一性原理 2010 年,Instagram 只有 2 台服务器支撑 100 万用户;2…

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系统容量规划:峰值流量、吞吐、延迟、存储、带宽和资源预算

正文 一、引言:为什么容量规划是架构师的必修课 2019 年双十一,某知名电商平台在零点峰值时刻,订单服务集群的 QPS 从预估的 50 万飙升到 80 万,超出容量上限 60%。结果是:用户下单失败、购物车清…

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SLA、SLO 与错误预算:可用性度量、预算消耗和发布决策

一、引言:一次 P0 故障引发的反思 凌晨两点,告警群炸了。某核心支付接口的可用性从 99.95% 骤降至 97%。值班工程师紧急回滚、复盘、写事故报告。第二天,业务方怒气冲冲地质问:"我们签了 SLA,承诺 …

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异地多活架构:单元化、数据分区、流量路由、冲突解决和容灾切换

阅读时间:约 40 50 分钟 适用读者:Java 架构师、分布式系统工程师、后端技术专家 一、问题起源:为什么单机房不够? 2018 年某电商大促,凌晨 0 点流量洪峰涌入,华东机房数据库连接池瞬间打满,全国…

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读写分离架构:复制延迟、读一致性、故障切换和路由策略

阅读指南 阅读时间 :约 40 50 分钟 目标读者 :3 年以上 Java 后端工程师、技术专家、架构师 前置知识 :MySQL 基础、主从复制概念、Spring 框架基础 你将收获 :从原理到生产实践的完整…

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CQRS:读写模型分离、数据同步、复杂度与适用场景

考点 200|Java 技术专家 / 架构师面试高频考点 阅读时间:约 45 分钟 1 . 问题定义:为什么需要 CQRS? 在一个典型的电商系统中,订单详情页既要展示订单的完整信息(商品、金额、物流、优惠券)…

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事件溯源 Event Sourcing:事件存储、状态重建、快照和审计

十、面试追问 以下问题从面试官视角设计,考察对事件溯源本质的理解和工程权衡能力。 Q1:事件溯源中,如果发现某个历史事件的数据是错误的(比如订单金额写错了),你怎么处理? 参考答案 :事件一旦写入就是不可变的,…

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分层架构与六边形架构:依赖方向、端口适配器和领域隔离

阅读时间 :约 45 分钟 难度 :高级 前置知识 :面向对象设计、SOLID 原则、DDD(领域驱动设计)基础 一、架构演进:从"大泥球"到分层 1.1 无序的起点:大泥球架构 在缺乏架构约束的系统中,代码的…

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常用设计模式:工厂、策略、模板、责任链、观察者、代理的工程应用

一、引言:为什么架构师必须懂设计模式 设计模式不是面试八股文,而是工程实践中沉淀下来的可复用设计经验。在架构设计层面,GoF 23 种设计模式里,有六种模式的出场率远超其他——工厂、策略、模板方法、责任链、观察…

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架构反模式:大泥球、分布式单体、共享数据库、循环依赖和过度设计

阅读时间 :40 50 分钟 适用对象 :高级 Java 工程师、技术专家、架构师 前置知识 :微服务架构、分布式系统基础、设计模式基础 一、什么是架构反模式 架构反模式(Architecture Anti P…

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系统设计题型分类:社交/内容型、电商/交易型、IM、流媒体/视频、分布式存储、搜索与推荐、中间件设计

大纲 一、引言:系统设计面试的本质( 5 分钟) 为什么大厂面试必考系统设计 面试官到底在考察什么 本文的七个分类维度 二、社交/内容型系统设计( 8 分钟) 核心特征:用户生成内容、关系链、信息流 典型题目:…

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秒杀系统设计:库存预热、削峰、限流、防刷、扣减一致性和兜底

阅读时间 :约 45 分钟 分类 :13 架构设计与系统设计 前置知识 :Redis、消息队列、分布式锁、MySQL 事务 一、引言:为什么秒杀是系统设计的"终极考试" 2019 年双十一,某电商平台的秒杀会场…

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短链接系统设计:编码算法、冲突处理、存储、缓存与统计

一、短链接系统概述 1.1 什么是短链接 短链接(Short URL)是将一个冗长的原始 URL 映射为一个更短的字符串,并通过短链服务完成重定向跳转。典型的短链接如 https://t.cn/A6xYz9Qk…

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订单系统设计:状态机、库存、支付、超时关单、幂等和对账

阅读时间:约 45 分钟 难度:专家级 分类:13 架构设计与系统设计 一、问题定义与核心挑战 订单系统是电商、金融、O2O 等业务中最核心的领域之一。它不只是一个 CRUD 模块,而是一个需要同时处理 高并发…

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权限系统设计:RBAC/ABAC、组织模型、数据权限和审计

阅读时间 :约 40–50 分钟 前置知识 :了解 Web 应用基本架构、数据库基本操作、认证(Authentication)与授权(Authorization)的区别 一、为什么权限系统是架构设计的"地基" …

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社交Feed流系统设计:推拉模型、Timeline、粉丝/关注扩散、热点缓存

阅读时间:约 40–50 分钟 难度:中高级 分类:13 架构设计与系统设计 一、什么是Feed流 Feed流(信息流)是社交产品最核心的功能之一。打开微信朋友圈、刷微博、看抖音推荐、浏览知乎首页——这些"一刷…

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实时消息推送/通知系统设计:长连接、订阅管理、分级推送、送达率保障

一、问题定义与背景 你打开手机,一条微信消息弹出来,几乎和你朋友按下发送键的同时出现在你屏幕上。你下单后,物流状态更新通知几秒内就推送到通知栏。你关注的直播间,主播开播提醒从未迟到——这些场景背后,都是同一套系…

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即时通讯系统设计:消息可靠性、已读/未读、离线消息、群聊扩散

阅读时间 :约 40 50 分钟 关键词 :消息可靠性、ACK 机制、已读回执、未读计数、离线消息同步、写扩散、读扩散、IM 架构 一、引言:IM 系统的核心挑战 即时通讯(Instant Messaging,…

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推荐系统设计:召回/排序/重排、协同过滤、向量化、冷启动、实时特征与在线服务

阅读时间 :约 40 50 分钟 关键词 :推荐系统、召回、排序、重排、协同过滤、向量化召回、冷启动、实时特征、AB实验、特征平台 一、引言:推荐系统为什么是"系统"而非"算法" 很多人把推荐系统等同于推荐算法…