现代系统设计入门 - 系统设计 01

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序言

系统设计一直是我想熟悉的东西,也是我在准备面试时花了很多时间准备的东西。因此,我决定在 2024 年花一些时间来学习和记录它,希望能写出一系列通俗易懂的文章,帮助所有对系统设计感兴趣的读者。

什么是系统设计?

系统设计是定义各种系统组件、应用程序接口(API)、数据模型,并对系统进行整合,以完成一个具有一定功能要求的大型系统的过程。以 Youtube 这样的视频播放平台为例,我们不仅要考虑如何高效地存储和传输大量视频数据,还要考虑如何支持高并发的用户需求,以及如何确保系统的稳定性和可扩展性。

系统设计的挑战在于它涉及广泛的知识领域,包括但不限于互联网技术、并行处理技术、分布式系统原理、数据库管理、软件开发流程等。综合运用这些知识,设计人员就能创建可扩展、容错的大型稳定系统。分散式系统尤其复杂,但通过与系统设计相关的规范和知识,我们可以更好地管理这种复杂性,从而有效地实现系统目标。

系统设计通常围绕以下特点:可靠性、有效性和可维护性:

可靠

可靠的系统能够在出现错误、故障或崩溃时继续运行。

有效

有效性是指系统能满足所有业务需求和用户期望。

可维护

可维护性可确保系统易于管理,并能灵活地扩大或缩小规模,以方便添加新功能。

系统组件

我们通常会将不同的系统设计组件分离出来,然后针对不同的功能将它们组合起来,从而构建一个软件系统。例如,负载平衡器、数据库。这种组件分离的好处是,我们可以专注于问题,思考需要哪些组件来构建满足要求的软件系统。此外,如果我们需要根据系统流量和规模来扩展系统,我们可以详细探讨每个组件。

谁符合这一系列职位的要求?

本系列面向以下读者,他们是程序和软件的完全新手,建议他们追踪 Instagram 以上是您需要了解的一个更基本的说明。

软件开发人员

系统设计通常是高级工程师、架构师和总工程师的面试题目。系统设计问题涉及的范围很广,无论前端工程师、后端工程师、全端工程师、维护工程师,都在一个软件系统中负责特定的领域。因此,如果想更全面地了解软件系统,就必须了解系统设计。

系统设计培训生

系统设计是一个有趣的话题,我们都可以在学习系统设计的过程中了解更多软件技术领域的知识。你还可以通过一些实际案例,了解一家大公司是如何从零开始设计和构建软件系统并逐步扩大其规模的。

面试准备人

如前所述,系统设计是许多技术公司针对高级工程师、架构师和总工程师的面试题目,因此对于准备参加技术公司面试的软件工程师来说,系统设计往往是面试的重要组成部分。通过学习系统设计,你可以更好地准备面试,提高通过面试的几率。

预计一系列文章将解释

本系列将分为几个部分,即系统设计概念、系统设计组件和系统设计问题:

设计理念

在真正谈论系统设计之前,我们必须先解释系统设计的概念和理论,包括常见的 CAP 理论、系统流量计算方法和系统设计抽象概念。只有掌握了这些概念,读者才会更清楚为什么要进行系统设计。

系统设计要素

在系统设计组件一章中,我将介绍常见的系统设计组件。包括系统设计的基本组件在内,每个组件都将在几篇独立的文章中详细讲解。这一部分不仅有助于我们进一步了解不同的系统设计组件,还有助于我们进一步了解软件应用。

系统设计问题

本节是丛书的核心部分,侧重于解决现实世界中的系统设计问题。本书提供并解释了许多不同的软件设计问题,每个问题都涵盖了从数据处理到用户界面设计等广泛的主题。通过这些问题,读者将有机会把理论知识应用到实际情况中,学习如何设计可扩展、高效和可靠的系统。

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