面试冲刺:22---如何设计一个高并发的系统？

一、这种题目该如何回答？

• 首先明确的是，这种问题是没有标准答案的，面试官想要考你对整个体系架构的认知，以及体系架构中相关细节的描述
• 因此，你可以从服务器的优化、数据库的优化、缓存、中间件等多方面进行讲解
• 本文也只是个人总结，并不完美

二、服务端该如何优化？

• 不在高并发的系统下，可能几台服务器就可以解决需求

• 但是在高并发的情况下，少量的服务器是根本无法承载这些服务需求的，因此此时需要考虑的技术有负载均衡、反向代理等知识点
• 在服务器界，我们以优秀的开源服务器Nginx为例，如下图所示：
  • Nginx可以充当代理的角色，对后端的所有服务器进行反向代理，服务端连接到Nginx，Nginx再将所有请求转发到后端的服务器
  • Nginx还可以实现负载均衡，负载均衡就是Nginx将客户端的请求按照一定的规则分配给后端服务器进行处理

• 当然，此处只是以宏观的方式展示服务器方面的优化，但是具体服务器内部的编码等实现细节此处就不做讲解了

三、中间件如何使用？

• 其实中间件这个概念有点模糊，也有点广泛，比如说Redis、MySQL、Nginx这些其实都是中间件，但是此处我们不把它们归并到这个地方
• 中间件有：消息队列（ZeroMQ、RocketMQ、ActiveMQ、Kafka）、分布式协同发现（ZooKeepr）、分布式文件系统等等
• 下面简单介绍一些，就不一一全部都介绍了

消息队列

• 我们知道队列是先进先出的规则，一端向消息队列存入数据，另一端从消息队列中取出数据
• 并且消息队列还有很多种方式，例如：请求-响应模式、发布-订阅模式等
• 例如，一些服务器获取数据之后向MQ写入数据，另外一些服务器需要获取这些数据，那么就可以从MQ中取出数据

FastDFS

• FastDFS可以充当分布式的文件系统，其内部的数据是直接存储在硬盘上的
• Nginx有一个fastdfs-nginx-module模块，可以配置在Nginx中，直接通过URL进行访问
• 主要优点有：
  • 备Tracker服务，增强系统的可用性
  • 系统不需要支持POSIX，这样的话就降低了系统的复杂度，使得处理的速度会更高
  • 支持主从文件，支持自定义扩展名
  • 支持在线扩容机制，增强了系统的可扩展性
  • 实现了软RAID，增强了系统的并发处理能力和数据容错恢复能力

• 当然，消息中间件还有很多，就不一一介绍了，例如，还可以加入ZooKeeper等

四、数据库该如何设计？

MySQL

• 对于高并发下的数据的读写与存取，单台MySQL显然是无法满足需求的，因此此时就需要搭建MySQL的集群
• 集群的方式有很多，下面以主从模式为例，Master用来提供写服务，多台Slave用来提供读服务，从而实现读写分离
• 当然，对于MySQL内部的细节还有很多是需要优化的，比如MySQL索引的设置、MySQL的分库分表

MongoDB

• MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案

Redis

• Redis作为当今最火的缓存系统，高并发的系统当然少不了
• Redis作为服务端数据读写的缓存，不仅仅可以减轻后端数据库MySQL的压力，而且还提高了服务端数据的读写速度，Redis与MySQL的搭配是非常好的解决方案