怎么設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)

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面試題

怎么設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)？

面試官心理分析

說(shuō)實(shí)話(huà)，如果面試官問(wèn)你這個(gè)題目，那么你必須要使出全身吃奶勁了。為啥？因?yàn)槟銢](méi)看到現(xiàn)在很多公司招聘的 JD 里都是說(shuō)啥，有高并發(fā)就經(jīng)驗(yàn)者優(yōu)先。

如果你確實(shí)有真才實(shí)學(xué)，在互聯(lián)網(wǎng)公司里干過(guò)高并發(fā)系統(tǒng)，那你確實(shí)拿 offer 基本如探囊取物，沒(méi)啥問(wèn)題。面試官也絕對(duì)不會(huì)這樣來(lái)問(wèn)你，否則他就是蠢。

假設(shè)你在某知名電商公司干過(guò)高并發(fā)系統(tǒng)，用戶(hù)上億，一天流量幾十億，高峰期并發(fā)量上萬(wàn)，甚至是十萬(wàn)。那么人家一定會(huì)仔細(xì)盤(pán)問(wèn)你的系統(tǒng)架構(gòu)，你們系統(tǒng)啥架構(gòu)？怎么部署的？部署了多少臺(tái)機(jī)器？緩存咋用的？MQ 咋用的？數(shù)據(jù)庫(kù)咋用的？就是深挖你到底是如何扛住高并發(fā)的。

因?yàn)檎嬲蛇^(guò)高并發(fā)的人一定知道，脫離了業(yè)務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)都是在紙上談兵，真正在復(fù)雜業(yè)務(wù)場(chǎng)景而且還高并發(fā)的時(shí)候，那系統(tǒng)架構(gòu)一定不是那么簡(jiǎn)單的，用個(gè) redis，用 mq 就能搞定？當(dāng)然不是，真實(shí)的系統(tǒng)架構(gòu)搭配上業(yè)務(wù)之后，會(huì)比這種簡(jiǎn)單的所謂“高并發(fā)架構(gòu)”要復(fù)雜很多倍。

如果有面試官問(wèn)你個(gè)問(wèn)題說(shuō)，如何設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)？那么不好意思，一定是因?yàn)槟銓?shí)際上沒(méi)干過(guò)高并發(fā)系統(tǒng)。面試官看你簡(jiǎn)歷就沒(méi)啥出彩的，感覺(jué)就不咋地，所以就會(huì)問(wèn)問(wèn)你，如何設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)？其實(shí)說(shuō)白了本質(zhì)就是看看你有沒(méi)有自己研究過(guò)，有沒(méi)有一定的知識(shí)積累。

最好的當(dāng)然是招聘?jìng)€(gè)真正干過(guò)高并發(fā)的哥兒們咯，但是這種哥兒們?nèi)藬?shù)稀缺，不好招。所以可能次一點(diǎn)的就是招一個(gè)自己研究過(guò)的哥兒們，總比招一個(gè)啥也不會(huì)的哥兒們好吧！

所以這個(gè)時(shí)候你必須得做一把個(gè)人秀了，秀出你所有關(guān)于高并發(fā)的知識(shí)！

面試題剖析

其實(shí)所謂的高并發(fā)，如果你要理解這個(gè)問(wèn)題呢，其實(shí)就得從高并發(fā)的根源出發(fā)，為啥會(huì)有高并發(fā)？為啥高并發(fā)就很牛逼？

我說(shuō)的淺顯一點(diǎn)，很簡(jiǎn)單，就是因?yàn)閯傞_(kāi)始系統(tǒng)都是連接數(shù)據(jù)庫(kù)的，但是要知道數(shù)據(jù)庫(kù)支撐到每秒并發(fā)兩三千的時(shí)候，基本就快完了。所以才有說(shuō)，很多公司，剛開(kāi)始干的時(shí)候，技術(shù)比較 low，結(jié)果業(yè)務(wù)發(fā)展太快，有的時(shí)候系統(tǒng)扛不住壓力就掛了。

當(dāng)然會(huì)掛了，憑什么不掛？你數(shù)據(jù)庫(kù)如果瞬間承載每秒 5000/8000，甚至上萬(wàn)的并發(fā)，一定會(huì)宕機(jī)，因?yàn)楸热?MySQL 就壓根兒扛不住這么高的并發(fā)量。

所以為啥高并發(fā)牛逼？就是因?yàn)楝F(xiàn)在用互聯(lián)網(wǎng)的人越來(lái)越多，很多 app、網(wǎng)站、系統(tǒng)承載的都是高并發(fā)請(qǐng)求，可能高峰期每秒并發(fā)量幾千，很正常的。如果是什么雙十一之類(lèi)的，每秒并發(fā)幾萬(wàn)幾十萬(wàn)都有可能。

那么如此之高的并發(fā)量，加上原本就如此之復(fù)雜的業(yè)務(wù)，咋玩兒？真正厲害的，一定是在復(fù)雜業(yè)務(wù)系統(tǒng)里玩兒過(guò)高并發(fā)架構(gòu)的人，但是你沒(méi)有，那么我給你說(shuō)一下你該怎么回答這個(gè)問(wèn)題：

可以分為以下 6 點(diǎn)：

  • 系統(tǒng)拆分

  • 緩存

  • MQ

  • 分庫(kù)分表

  • 讀寫(xiě)分離

  • ElasticSearch 怎么設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)

系統(tǒng)拆分

將一個(gè)系統(tǒng)拆分為多個(gè)子系統(tǒng)，用 dubbo 來(lái)搞。然后每個(gè)系統(tǒng)連一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣本來(lái)就一個(gè)庫(kù)，現(xiàn)在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，不也可以扛高并發(fā)么。

緩存

緩存，必須得用緩存。大部分的高并發(fā)場(chǎng)景，都是讀多寫(xiě)少，那你完全可以在數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存里都寫(xiě)一份，然后讀的時(shí)候大量走緩存不就得了。畢竟人家 redis 輕輕松松單機(jī)幾萬(wàn)的并發(fā)。所以你可以考慮考慮你的項(xiàng)目里，那些承載主要請(qǐng)求的讀場(chǎng)景，怎么用緩存來(lái)抗高并發(fā)。

MQ

MQ，必須得用 MQ?？赡苣氵€是會(huì)出現(xiàn)高并發(fā)寫(xiě)的場(chǎng)景，比如說(shuō)一個(gè)業(yè)務(wù)操作里要頻繁搞數(shù)據(jù)庫(kù)幾十次，增刪改增刪改，瘋了。那高并發(fā)絕對(duì)搞掛你的系統(tǒng)，你要是用 redis 來(lái)承載寫(xiě)那肯定不行，人家是緩存，數(shù)據(jù)隨時(shí)就被 LRU 了，數(shù)據(jù)格式還無(wú)比簡(jiǎn)單，沒(méi)有事務(wù)支持。所以該用 mysql 還得用 mysql 啊。那你咋辦？用 MQ 吧，大量的寫(xiě)請(qǐng)求灌入 MQ 里，排隊(duì)慢慢玩兒，后邊系統(tǒng)消費(fèi)后慢慢寫(xiě)，控制在 mysql 承載范圍之內(nèi)。所以你得考慮考慮你的項(xiàng)目里，那些承載復(fù)雜寫(xiě)業(yè)務(wù)邏輯的場(chǎng)景里，如何用 MQ 來(lái)異步寫(xiě)，提升并發(fā)性。MQ 單機(jī)抗幾萬(wàn)并發(fā)也是 ok 的，這個(gè)之前還特意說(shuō)過(guò)。

分庫(kù)分表

分庫(kù)分表，可能到了最后數(shù)據(jù)庫(kù)層面還是免不了抗高并發(fā)的要求，好吧，那么就將一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)拆分為多個(gè)庫(kù)，多個(gè)庫(kù)來(lái)扛更高的并發(fā)；然后將一個(gè)表拆分為多個(gè)表，每個(gè)表的數(shù)據(jù)量保持少一點(diǎn)，提高 sql 跑的性能。

讀寫(xiě)分離

讀寫(xiě)分離，這個(gè)就是說(shuō)大部分時(shí)候數(shù)據(jù)庫(kù)可能也是讀多寫(xiě)少，沒(méi)必要所有請(qǐng)求都集中在一個(gè)庫(kù)上吧，可以搞個(gè)主從架構(gòu)，主庫(kù)寫(xiě)入，從庫(kù)讀取，搞一個(gè)讀寫(xiě)分離。讀流量太多的時(shí)候，還可以加更多的從庫(kù)。

ElasticSearch

Elasticsearch，簡(jiǎn)稱(chēng) es。es 是分布式的，可以隨便擴(kuò)容，分布式天然就可以支撐高并發(fā)，因?yàn)閯?dòng)不動(dòng)就可以擴(kuò)容加機(jī)器來(lái)扛更高的并發(fā)。那么一些比較簡(jiǎn)單的查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)類(lèi)的操作，可以考慮用 es 來(lái)承載，還有一些全文搜索類(lèi)的操作，也可以考慮用 es 來(lái)承載。

上面的 6 點(diǎn)，基本就是高并發(fā)系統(tǒng)肯定要干的一些事兒，大家可以仔細(xì)結(jié)合之前講過(guò)的知識(shí)考慮一下，到時(shí)候你可以系統(tǒng)的把這塊闡述一下，然后每個(gè)部分要注意哪些問(wèn)題，之前都講過(guò)了，你都可以闡述闡述，表明你對(duì)這塊是有點(diǎn)積累的。

說(shuō)句實(shí)話(huà)，畢竟你真正厲害的一點(diǎn)，不是在于弄明白一些技術(shù)，或者大概知道一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)應(yīng)該長(zhǎng)什么樣？其實(shí)實(shí)際上在真正的復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)里，做高并發(fā)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比上面提到的點(diǎn)要復(fù)雜幾十倍到上百倍。你需要考慮：哪些需要分庫(kù)分表，哪些不需要分庫(kù)分表，單庫(kù)單表跟分庫(kù)分表如何 join，哪些數(shù)據(jù)要放到緩存里去，放哪些數(shù)據(jù)才可以扛住高并發(fā)的請(qǐng)求，你需要完成對(duì)一個(gè)復(fù)雜業(yè)務(wù)系統(tǒng)的分析之后，然后逐步逐步的加入高并發(fā)的系統(tǒng)架構(gòu)的改造，這個(gè)過(guò)程是無(wú)比復(fù)雜的，一旦做過(guò)一次，并且做好了，你在這個(gè)市場(chǎng)上就會(huì)非常的吃香。

其實(shí)大部分公司，真正看重的，不是說(shuō)你掌握高并發(fā)相關(guān)的一些基本的架構(gòu)知識(shí)，架構(gòu)中的一些技術(shù)，RocketMQ、Kafka、Redis、Elasticsearch，高并發(fā)這一塊，你了解了，也只能是次一等的人才。對(duì)一個(gè)有幾十萬(wàn)行代碼的復(fù)雜的分布式系統(tǒng)，一步一步架構(gòu)、設(shè)計(jì)以及實(shí)踐過(guò)高并發(fā)架構(gòu)的人，這個(gè)經(jīng)驗(yàn)是難能可貴的。

感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“怎么設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)”這篇文章對(duì)大家有幫助，同時(shí)也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)，關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識(shí)等著你來(lái)學(xué)習(xí)!

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