Java架構(gòu)師面試-如何設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)?

Java架構(gòu)師面試-如何設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)?

長(zhǎng)沙牛耳教育      2022-04-30 12:14:01     21

Java架構(gòu)師面試-如何設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng)?,  說(shuō)實(shí)話,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

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  說(shuō)實(shí)話,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)楸热鏼ysql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),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

  1.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。


  2.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)。


  3.MQ


  MQ,必須得用MQ。可能你還是會(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)。


  4.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。


  5.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)。


  6.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,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。


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