系统面试题精讲资料

一份是下面系统面试题的解析

• 分布式ID生成器
• 短网址系统(TinyURL)
• 信息流(News Feed)
• 定时任务调度器
• API限速
• 线程安全的HashMap
• 最近一个小时内访问频率最高的10个IP
• 负载均衡
• Key-Value存储引擎
• 网络爬虫
• PageRank
• 搜索引擎
• 大数据
• 数据流采样
• 基数估计
• 频率估计
• Top K 频繁项
• 范围查询
• 成员查询
  

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Curated Interview Questions from Top Companies

一份是讲uber系统设计

https://www.enginego.org/%E5%9F% ... 9D%A2%E8%AF%95-101/
系统设计面试 101 __ Engine GO.pdf (999.38 KB, 下载次数: 153)

2019-8-25 11:12 上传

点击文件名下载附件
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补充内容 (2019-8-26 09:22):
soulmachine系统设计

https://legacy.gitbook.com/book/soulmachine/system-design/details

来自Co-founder at Educative.io谈系统面试

https://hackernoon.com/anatomy-o ... erview-4cb57d75a53f


与白板编码不同，系统设计中很少有“Aha”时刻。
换句话说，系统设计不是取巧，而是更多关于实际艰苦工作中获取知识。 在这面试中的表现取决于以下两个因素。
1.你的知识 - 通过学习或实践经验获得。
2.你表达自己想法的能力。

当提出设计问题时，他们希望评估你在设计大型分布式系统时的设计技巧和经验。 你在这种面试中的表现经常决定你的招聘等级（在某些情况下是薪水）。 因此，制定计划并为这些面试做好准备。

系统设计面试的7个步骤

学习的过程中，我建议采用一个7步框架来解决每个问题。为了保持示例的真实性，我们将提出一个常见的面试问题：设计一个可扩展的服务，如Twitter，看看每个步骤如何应用于设计Twitter。

第1步：需求收集：
许多候选人认为系统设计访谈都是关于“规模”的，忘记把重点放在“系统”部分。
在扩展之前，需要有一个可用的“系统”。
作为面试的第一步，你应该提出问题以找出问题的确切范围。设计问题大多是开放式的，他们没有一个正确的答案。这就是为什么在面试的早期澄清含糊不清的原因变得至关重要。花时间明确定义系统最终目标的候选人总是有更好的成功机会。
以下是设计Twitter的一些问题，在继续下一步之前应该回答这些问题：
1.谁可以发推文？ （回答：任何用户）
2.谁可以阅读推文？ （回答：任何用户 - 因为所有推文都是公开的）
3.推文是否包含照片或视频（答案：现在，只是照片）
4.用户可以关注其他用户吗？ （回答：是）。
5.用户可以“喜欢”推文吗？ （回答：是）。
6.用户提要中包含哪些内容（答案：你所关注的所有人的推文）。
7.按时间顺序提供推文列表吗？ （回答：现在，是的）。
8.用户可以搜索推文（回答：是）。
9.我们是设计客户端/服务器交互还是后端架构或两者兼而有之（答案：我们想要理解客户端/服务器之间的交互，但我们将关注如何扩展后端）。
10.有多少用户（答案：我们预计第一年将达到2亿用户）。
11.有多少每日活跃用户（每天有1亿用户登录）

如果你注意到，这些答案中的一些与真正的Twitter并不完全相似，那没关系。这是一个旨在评估方法的假设问题。你只是要问这些问题，以确定今天要解决的问题。不必担心使用算法等处理视频或生成时间栏。

第2步：系统接口定义

如果你已经收集了需求并且可以识别系统公开的API，那么完成了50％。
定义系统所需的API。这不仅可以确定系统预期的确切合同，而且还可以确保你没有遇到任何错误的要求。我们类似Twitter的服务的一些例子是：

postTweet（user_id，tweet_text，image_url，user_location，timestamp，...）
generateTimeline（user_id，current_time）
recordUserTweetLike（user_id，tweet_id，timestamp，...）

步骤3：封装容量估计

估计设计的系统的规模总是一个好主意。当你专注于扩展，分区，负载平衡和缓存时，这也会有所帮助。

1.系统预期的比例（例如，新推文的数量，推文视图的数量，每秒的时间线生成次数等）
2.我们需要多少存储空间？这取决于用户是否可以在推文中上传照片和视频？
3.我们期望的网络带宽使用量是多少？这对于决定如何管理流量和平衡服务器之间的负载至关重要。

第4步：定义数据模型

尽早定义数据模型将阐明数据如何在系统的不同组件之间流动。稍后，它将指导你进行更好的数据分区和管理。候选人应该能够识别系统的各种实体，他们将如何相互交互以及数据管理的不同方面，如存储，传输，加密等。以下是我们类似Twitter的服务的一些实体：


User：UserID，Name，Email，DoB，CreationData，LastLogin等.
Tweet：TweetID，Content，TweetLocation，NumberOfLikes，TimeStamp等.
UserFollows：UserdID1，UserID2FavoriteTweets：UserID，TweetID，TimeStamp

我们应该使用哪个数据库系统？像Cassandra这样的NoSQL最适合我们的需求，或者我们应该使用类似MySQL的解决方案。我们应该使用什么样的blob存储来存储照片和视频？

第5步：高级设计

绘制一个框图，其中包含5-6个框，代表系统的核心组件。你应该确定从端到端解决实际问题所需的足够组件。
对于Twitter，在高层次上，我们需要多个应用程序服务器来为所有读/写请求提供服务，并在它们前面设置负载均衡器以进行流量分配。如果我们假设我们将拥有更多的读取流量（与写入相比），我们可以决定使用单独的服务器来处理读取vs写入。在后端，我们需要一个高效的数据库，可以存储所有的推文，并可以支持大量的读取。我们还需要一个分布式文件存储系统来存储照片（和视频）以及搜索索引和基础设施，以便能够搜索推文。

第6步：所选组件的详细设计

深入挖掘2-3个组件;面试官的反馈应该始终指导你进一步解释系统的哪些部分。你应该能够提供不同的方法，它们的优点和缺点，为什么你会选择一个？请记住，没有一个答案，唯一重要的是考虑不同选项之间的权衡，同时牢记系统约束。例如
1.由于我们将存储大量数据，我们应该如何对数据进行分区以将其分发到多个数据库？我们是否应该尝试将用户的所有数据存储在同一个数据库中？它会导致什么问题？
2.我们如何处理高流量用户，例如拥有数百万粉丝的名人？
3.由于用户的时间线将包含最新（和相关）的推文，我们是否应该尝试以优化的方式存储我们的数据以扫描最新的推文？
4.我们应该在多大程度上引入缓存以加快速度？
5.哪些组件需要更好的负载平衡？

第7步：识别并解决瓶颈问题

尝试讨论尽可能多的瓶颈和不同的方法来缓解。
1.我们的系统中是否有任何单点故障？我们在做什么来减轻它？
2.我们是否有足够的数据副本，这样如果我们丢失了一些服务器，我们仍可以为用户提供服务？
3.同样，我们是否有足够的不同服务副本运行，这样一些故障不会导致整个系统关闭？
4.我们如何监控服务的表现？当关键组件发生故障或性能下降时，我们会收到警报吗？
简而言之，由于软件设计访谈的非结构化特性，组织有明确计划来解决问题的候选人有更好的成功机会。

第二篇是讲如何设计netflix

https://hackernoon.com/how-not-t ... erview-64953391a054

要求你在45分钟内设计Netflix（或具有数亿用户的其他可扩展服务）。这是一个看似荒谬的问题。即使讨论任何一个组件的细节，45分钟也太短。这些服务是由数百或数千名工程师在多年的时间里开发出来的。如何压缩所有工作并在5x5白板上绘制草图？

这里的关键是要了解面试官正在寻找什么。他希望你给他一个50,000英尺的概述，识别高级组件并尽可能简洁地描述组件之间的相互作用。以下是此类讨论的3个阶段。

1 画一个代表系统的大盒子。
2. 放大并将大盒子分成5-6个组件。
3. 简要讨论每个组件的作用，例如计算，存储，前端，后端，缓存，排队，网络，负载均衡等

面试官会希望你更深入地讨论1-2个组件，他将指定哪个组件。在这些讨论中，你很少需要编写任何代码。

以下是候选人在面试中常犯的一些错误。

我知道20个流行语，所以我应该没事

你可能会想，如果我必须在抽象层面进行设计，我可能会在设计面试中胡说八道。没那么快。你的面试官正在寻找每天与他一起工作的队友 - 而且在面试期间试图胡扯的人会一次又一次地这样做。任何有经验的面试官都会留意那些试图引用“No-SQL”，“Mongo DB”和“Hadoop”等流行语的人。总是，总是希望你的面试官会要求更多的细节和理由。仅使用流行语和时尚技术，例如如果你理解它们并且可以证明并捍卫你的方法，才可以谈“GraphQL”。

规则1：在面试之前的一个晚上阅读“ High Scalability” http://highscalability.com/ 并不能使你成为分布式系统的专家。

我可以假装自己是专家

我听过几个令人尴尬的故事，候选人假装是一个专家，只是意识到面试官是该领域的知名行业专家。我自己曾经在这种情况下几次 。

2006年，我接受了微软面试，我的面试官询问我是否了解B树（或B +树）。我告诉他我知道B-Trees是什么，它们在数据库中很有用，但不记得其他任何东西。他转到其他主题。后来我发现我的采访者是James Hamilton，他是数据库和分布式系统的最厉害的专家。后来我开始为微软的Azure存储实现B + Trees（包含TB数据的大型B +树），现在我对B +树了解了一两件事。即便在今天，我还是害怕告诉James Hamilton我知道B + Tree是什么。

一旦面试者告诉我他已经在某个代码库中实现了某些功能。他不知道的事实是我在加入该团队之前曾经在该代码库上工作。我意识到他只为该代码库实现了一个客户端，但声称更多。

上述事件显然很少见。更有可能是两件事：

你的面试官可能正在研究你正在谈论的技术，并且可以轻松区分冒名顶替者和专家。
他可能已经问了1000次这个问题并且精通可能的解决方案。他会很快发现你真正理解了多少。

规则2：永远不要假装成为专家。面试你的人几乎总是比你更了解这个领域，甚至可以成为行业专家。

这真的是我的领域。我将在15分钟内完成

对你有好处但速度慢一点。不要跳到你已经知道的解决方案，而是采取以下操作：

1.收集需求。
2 问问题。你的面试官有兴趣了解你的思维过程。
3 评估多种解决方案，讨论利弊，并了解讨论的对象。

实际上，无论你是否了解领域，最好都这样做。

规则3：不要急于求解决方案。收集需求，建议多种解决方案并对其进行评估。这是一个开放式的讨论。

面试官：让我们设计Twitter。你打算如何存储所有推文？
候选人：我将使用像MongoDB这样的NoSQL数据库。
面试官：为什么不是MySQL？
候选人：RDBMS没有扩展。我们需要一个可扩展的数据库，如MongoDB或BigTable。
面试官：但是我们在Twitter上存储了MySQL中的所有推文，而且它的扩展性非常好。
候选人：嗯，那我就改了。也许你的规模不是那么大。像Facebook这样需要更大规模的服务使用NO-SQL解决方案。
面试官：但Facebook也使用MySQL。
候选人：我不知道他们怎么能扩展。我得查一查。也许他们在BigTable支持的前端有一个MySQL。
面试官：没关系。我们应该在哪里存储我们的分析数据
候选人：显然是在MySQL中。
面试官：但这对MySQL来说太过分了。我们将它存储在HDFS中。
候选人：你可能在MongoDB成熟之前开始构建Twitter。 MongoDB可以轻松处理你的推文和分析数据。
面试官：好的，谢谢你的时间。很高兴和你交流

hi lz, 读了你staff面试准备的过程和资料受益匪浅。想问一下，你在面试时关于 步骤3：封装容量估计 你会每次都用到吗 会在面试过程中花几分钟时间去计算和estimate吗 谢谢

drenched 发表于 2022-6-27 16:29
hi lz, 读了你staff面试准备的过程和资料受益匪浅。想问一下，你在面试时关于 步骤3：封装容量估计 你会每 ...

不一定，看面试官的喜好，还是要跟他说好

年久失修，链接失效了，新链接 soulmachine.gitbooks.io/system-design/content/cn/