第10-12章 系统设计考察点

第10-12章 系统设计考察点

 

系统设计考察点

第10章 系统设计考点

◆什么是系统设计？

◆系统设计需要掌握哪些知识？

◆如何设计和实现一个后端系统服务的设计？

 

什么是系统设计？

什么是系统设计？（ System Design）

◆系统设计是一个定义系统架构、模块、接口和数据满足特定需求的过程

◆比如设计一个短网址服务、评论服务、Feed流系统、抢红包系统

◆微服务架构很多系统被按照业务拆分，需要单独设计一个系统服务

 

公司里提供一个供其他所有业务使用的一个短网址服务

系统设计的难点

中高级工程师必经之路

◆需要具备相关领域、算法的经验，有一定的架构设计能力

Feed流,推拉模型

◆熟悉后端技术组件，比如消息队列、缓存、数据库、框架

◆具备文档撰写、流程图绘制、架构设计、编码实现等综合能力

 

系统设计怎么答？

很多新手碰到这种问题完全不知道怎么回答

◆完全没有思路的（很多毕业生对这种问题完全手足无措）

◆有一定思路，但是回答没有重点

◆能回答上来重点，但是思路不够清晰

 

系统设计的要素

系统设计三大要素

◆使用场景和限制条件

◆数据存储设计

◆算法模块设计

 

 

如何回答系统设计题目？

按照三个要素来回答

◆问面试官：什么场景和条件下使用？

面试官上来就抛一句：如何设计一个短网址系统？

◆设计数据存储系统

◆设计算法相关模块

 

要素之一：场景和限制

什么场景使用？有哪些条件？

◆这个系统是在什么地方使用的？比如短网址系统提供给站内各种服务生成短网址

◆限制条件：用户估计有多少？至少要能支撑多少用户（服务）？

◆估算并发qps：峰值qps是多少？平均qpS是多少？

 

要素之二：数据存储设计

数据库的选型

◆按需设计数据表，需要哪些字段，使用什么类型？数据增长规模

◆数据库选型：是否需要持久化？使用关系型还是NoSQL？

◆如何优化？如何设计索引？是否可以使用缓存？

 

要素之三：算法模块设计

算法解决问题的核心。程序=算法+数据结构。系统=服务+存储

◆需要哪些接口？接口如何设计

◆使用什么算法或者模型？

◆不同实现方式之间的优劣对比，如何取舍？

 

延伸考点

如何回答不错，可能会问一些深入的问题（扩展、容错）

◆用户多了，qps高了如何处理？

◆数据存储多了不够存了如何处理？

◆故障如何处理？单点失败、多点失败、雪崩问题

 

系统设计真题解析：短网址系统设计与实现

如何设计与实现一个短网址系统？

◆什么是短网址系统？包含哪些功能（接口）

◆短网址系统的存储设计？需要存储哪些字段？

◆如何设计算法生成短网址？

 

什么是短网址系统？

TinyUrl Service

◆把一个长网址转成短网址的服务

◆比如https:/bitly.com/

◆转换之后网址的后缀不超过7位（字符或者数字）

场景和限制

使用场景：提供短网址服务为公司其他各业务服务

◆功能：一个长网址转成短网址并存储；根据短网址还原长url

◆要求短网址的后缀不超过7位（大小写字母和数字）

◆预估峰值插入请求数量级：数百；査询请求数量级：数干

数据存储设计

根据需求设计数据存储方式

◆使用Mysql即可满足

◆需要的字段有哪些？

◆如何根据查询设计索引？

 

 

算法实现设计

短网址生成算法有哪些？对比优缺点

◆两个API:long2short_url, short2long_url

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

◆常用算法：hash算法截取；自增序列算法

◆对比多种算法，我们采取自增序列算法实现

 

编码实现

使用 Flask框架演示本系统实现

◆代码里实现了短网址生成算法

◆数据库使用Mysql

◆计数器使用 Redis

 

 

回答重点

回答要点，最好图文并茂

◆遵守三个要素来回答

◆包含数据表的设计、api的设计、算法的设计

◆图文并茂，有数据表、接口定义、流程图

 

 

如何设计一个秒杀系统

难点：如何应对高并发的用户请求

◆什么是秒杀系统？你有没有使用过？

◆如何根据我们提到的三个要素来设计秒杀系统？

◆秒杀系统涉及到哪些后端组件（你可以参考网上资料思考如何设计）

 

第11章 面试经验分享

Python后端面试经验分享

寒冬之下，如何自保

虽然年年都喊互联网寒冬，但是今年确实有点不一样

◆互联网红利期已过，今年爆出大量知名互联网公司裁员

◆竞争压力增加，如何提升个人竞争力？

◆居安思危，持续学习，多读经典

 

Python就业

Python能做什么？

◆后端职位 Python相较于PHP和Java不够多

◆Python就业面广：爬虫、运维、数据分析、后端、AI等，找准兴趣

◆重视基础，淡化语言

 

面试之前

面试之前如何充分准备？

◆复习基础（算法数据结构+数据库+网络是重中之重），查漏补缺

◆网上搜索意向公司面经，了解对方公司喜欢问什么？

◆重基础，没事多刷题，很多公司越来越重视算法数据结构

 

 

简历投递

广泛撒网，重点捕鱼

◆多投递和面试一些公司，争取多拿几个ofer

◆从易到难，可以先从小公司开始面试

◆了解对方所用到的技术和业务，了解面试重点

面试环节

坦然面对，友好交流

◆一般技术可能有三面（基础+项目）

◆很多公司基本都要手写代码

◆引导交流，察言观色，尽量找自己擅长的话题聊，实事求是，防止挖坑

 

面试之后

总结问题，查漏补缺。多复盘，多总结经验

◆总结经验

◆合理定位，面试是一件很看运气的事，面不过不代表能力不行

◆扎实的基础+强悍的编程能力可以大幅提升面试成功率

 

整理面试经验，写面试电子书

 

居安思危

工作了就稳定了？

◆关注经济环境，尽量进入公司核心业务

◆持续学习，保持职场竞争力

◆算法题不能丢下，长时间不练习手生

 

 

第12章 课程总结

课程内容回顾

课程体系（上）

◆面试技巧篇

◆编程范式篇

◆Python语言篇

◆操作系统篇

◆算法与数据结构篇

课程体系（下）

◆网络编程篇

◆系统设计篇

◆数据库篇

◆面试经验总结

◆Web框架篇

Python基础高频考点

Python语言基础考察点

◆Python特性：装饰器、生成器与协程、异常处理

◆常用内置模块：collections等模块

◆Cpython解释器：GIL，内存管理

 

算法与数据结构高频考点

Python算法与数据结构考察点：学会手写算法题

◆常用的内置结构∶list/ tuple/set/dict, collections模块

◆常考算法：快排、归并、堆排序等高级排序算法

◆常考数据结构：链表，二叉树，栈，队列

 

 

编程范式高频考点

编程范式：OOP

◆面向对象基础， Python类的实现

◆装饰器模式

◆单例模式手写

操作系统高频考点

操作系统一般考的是Linux

◆常用 Linux命令：top/kill/ps

◆线程和进程的区别

◆操作系统内存管理机制

网络高频考点

网络协议和网络编程基础

◆网络协议：TCP/UDP/HTTP

◆多路复用和并发编程

◆Python并发网络框架 Tornado/ Gevent/Asyncio

数据库高频考点

Mysql+ Redis是重点

◆Mysql基础和索引原理

◆SQL语句编写

◆缓存， Redis的使用和原理

Python Web框架高频考点

常见的Web框架 Django/ Flask/ Tornado至少要熟练一个

◆WSGI，不同框架对比

◆常见网络安全问题SQL注入/XSS/CSRF

◆ RESTful

系统设计高频考点

如何设计和实现一个后端系统？

◆系统设计三要素：场景限制、数据存取设计、算法实现设计

◆短网址系统、秒杀系统、评论系统

◆回答重点：图文并茂，架构设计图

重中之重

考点太多，排序重点

◆算法和数据结构，面试刷题

◆数据库（关系型+内存型）

◆网络协议和网络编程

 

<wiz_tmp_tag id="wiz-table-range-border" contenteditable="false" style="display: none;">