如何从零开始设计一个亿级系统架构？总结万字的完整思路

众所周知，搭建一个亿级架构是一个非常难的技术活，不仅是身体上的消耗，同时对于精神上的消耗也很大，为了让大家有一个事半功倍的效果，小编今天为大家总结了一份万字的笔记，为大家从零设计一个亿级系统架构提供一个思路。

下面我们将会从以下七个篇章进行讲述，每个篇章都会有一个具体的操作步骤！

1. 基础篇
2. 数据库篇
3. 缓存篇
4. 消息队列篇
5. 分布式服务篇
6. 维护篇
7. 实战篇

基础篇

01.高并发系统：它的通用设计方法是什么

1. Scale-up VS Scale-out
2. 使用缓存提升性能
3. 异步处理

02.架构分层:我们为什么一定要这么做?

1. 什么是分层架构
2. 分层有什么好处
3. 如何来做系统分层
4. 分层架构的不足

03.系统设计目标(一) :如何提升系统性能?

1. 高并发系统设计的三大目标:高性能、高可用、可扩展
2. 性能优化原则
3. 性能的度量指标
4. 高并发下的性能优化

04.系统设计目标(二) :系统怎样做到高可用?

1. 可用性的度量
2. 高可用系统设计的思路

05.系统设计目标(三) :如何让系统易于扩展?

1. 为什么提升扩展性会很复杂？
2. 高可扩展性的设计思路

数据库篇

07.池化技术:如何减少频繁创建数据库连接的性能损耗?

1. 用连接池预先建立数据库连接
2. 用线程池预先创建线程

08.数据库优化方案(一) :查询请求增加时，如何做主从分离?

1. 主从读写分离
2. 主从读写的两个技术关键点

09.数据库优化方案(二) :写入数据量增加时，如何实现分库分表?

1. 如何对数据库做垂直拆分
2. 如何对数据库做水平拆分
3. 解决分库分表引入的问题

10.发号器:如何保证分库分表后ID的全局唯-性?

1. 数据库的主键要如何选择?
2. 基于Snowflake算法搭建发号器

11. NoSQL: 在高并发场景下，数据库和NoSQL如何做到互补?

1. NoSQL，No SQL?
2. 使用NoSQL提升写入性能
3. 场景补充
4. 提升扩展性

缓存篇

12.缓存:数据库成为瓶颈后，动态数据的查询要如何加速?

1. 什么是缓存
2. 缓存分类
3. 缓存的不足

13.缓存的使用姿势(一) :如何选择缓存的读写策略?

1. Cache Aside (旁路缓存)策略
2. Read/Write Through (读穿/写穿)策略
3. Write Back (写回)策略

14.缓存的使用姿势(二) : 缓存如何做到高可用?

1. 客户端方案
2. 中间代理层方案
3. 服务端方案

15.缓存的使用姿势(三) :缓存穿透了怎么办?

1. 什么是缓存穿透
2. 缓存穿透的解决方案
3. 回种空值
4. 使用布隆过滤器

16. CDN:静态资源如何加速?

1. 静态资源加速的考虑点
2. CDN的关键技术

消息队列篇

17.消息队列:秒杀时如何处理每秒上万次的下单请求?

1. 我所理解的消息队列
2. 削去秒杀场景下的峰值写流量
3. 通过异步处理简化秒杀请求中的业务流程
4. 解耦实现秒杀系统模块之间松耦合

18.消息投递:如何保证消息仅仅被消费一次?

1. 消息为什么会丢失
2. 如何保证消息只被消费一次

19.消息队列:如何降低消息队列系统中消息的延迟?

1. 如何监控消息延迟
2. 减少消息延迟的正确姿势

20.面试现场第二期:当问到项目的经历时，面试官究竟想要了解什么?

分布式服务篇

21.系统架构:每秒1万次请求的系统要做服务化拆分吗?

1. 一体化架构的痛点
2. 如何使用微服务化解决这些痛点

22.微服务架构：微服务化后，系统架构要如何改造?

1. 微服务拆分的原则
2. 微服务化带来的问题和解决思路

23. RPC框架: 10万QPS下如何实现毫秒级的服务调用?

1. 你所知道的RPC
2. 如何提升网络传输性能
3. 选择合适的序列化方式

24.注册中心:分布式系统如何寻址?

1. 你所知道的服务发现
2. 服务状态管理如何来做

25.分布式Trace:横跨几十个分布式组件的慢请求要如何排查?

1. 一体化架构中的慢请求排查如何做
2. 如何来做分布式Trace

26.负载均衡:怎样提升系统的横向扩展能力?

1. 负载均衡服务器的种类
2. 常见的负载均衡策略有哪些
3. 如何检测节点是否故障

27. API网关:系统的i面要如何做呢?

1. API网关起到的作用(904)
2. API网关要如何实现
3. 如何在你的系统中引入API网关呢?

28.多机房部署:跨地域的分布式系统如何做?

1. 多机房部署的难点是什么
2. 逐步迭代多机房部署方案

29. Serice Mesh:如何屏蔽服务化系统的服务治理细节?

1. 跨语言体系带来的挑战
2. Service Mesh是如何工作的

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维护篇

30.给系统加上眼睛:服务端监控要怎么做?

1. 监控指标如何选择
2. 如何采集数据指标
3. 监控数据的处理和存储

31.应用性能管理:用户的使用体验应该如何监控?

1. 如何搭建APM系统
2. 需要监控用户的哪些信息

32.压力测试:怎样设计全链路压力测试平台?

1. 什么是压力测试
2. 如何搭建全链路压测平台

33.配置管理:成千上万的配置项要如何管理?

1. 如何对配置进行管理呢?
2. 配置中心是如何实现的?

34.降级熔断:如何屏蔽非核心系统故障的影响?

1. 雪崩是如何发生的
2. 熔断机制是如何做的
3. 降级机制要如何做

35.流量控制:高并发系统中我们如何操纵流量?

1. 究竟什么是限流
2. 你应该知道的限流算法

36.面试现场第三期:你要如何准备一场技术面试呢?

实战篇

37.计数系统设计(一) :面对海量数据的计数器要如何做?

1. 计数在业务上的特点
2. 支撑高并发的计数系统要如何设计
3. 如何降低计数系统的存储成本

38.计数系统设计(二) : 50万QPS下如何设计未读数系统?

1. 系统通知的未读数要如何设计
2. 如何为信息流的未读数设计方案

39.信息流设计(一) :通用信息流系统的推模式要如何做?

1. 设计信息流系统的关注点有哪些
2. 如何基于推模式实现信息流系统
3. 推模式存在的问题和解决思路

40.信息流设计(二) :通用信息流系统的拉模式要如何做?

1. 如何使用拉模式设计信息流系统
2. 推拉结合的方案是怎样的

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