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Java架構師面試-如何設計一個高并發系統?

更新時間:2019-08-06 09:25:16 來源:動力節點 瀏覽2355次

  說實話,如果面試官問你這個題目,那么你必須要使出全身吃奶勁了。為啥?因為你沒看到現在很多公司招聘的JD里都是說啥,有高并發就經驗者優先。


  如果你確實有真才實學,在互聯網公司里干過高并發系統,那你確實拿offer基本如探囊取物,沒啥問題。面試官也絕對不會這樣來問你,否則他就是蠢。


  假設你在某知名電商公司干過高并發系統,用戶上億,一天流量幾十億,高峰期并發量上萬,甚至是十萬。那么人家一定會仔細盤問你的系統架構,你們系統啥架構?怎么部署的?部署了多少臺機器?緩存咋用的?MQ咋用的?數據庫咋用的?就是深挖你到底是如何扛住高并發的。


  因為真正干過高并發的人一定知道,脫離了業務的系統架構都是在紙上談兵,真正在復雜業務場景而且還高并發的時候,那系統架構一定不是那么簡單的,用個redis,用mq就能搞定?當然不是,真實的系統架構搭配上業務之后,會比這種簡單的所謂“高并發架構”要復雜很多倍。


  如果有面試官問你個問題說,如何設計一個高并發系統?那么不好意思,一定是因為你實際上沒干過高并發系統。面試官看你簡歷就沒啥出彩的,感覺就不咋地,所以就會問問你,如何設計一個高并發系統?其實說白了本質就是看看你有沒有自己研究過,有沒有一定的知識積累。


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  最好的當然是招聘個真正干過高并發的哥兒們咯,但是這種哥兒們人數稀缺,不好招。所以可能次一點的就是招一個自己研究過的哥兒們,總比招一個啥也不會的哥兒們好吧!


  所以這個時候你必須得做一把個人秀了,秀出你所有關于高并發的知識!


  面試題剖析


  其實所謂的高并發,如果你要理解這個問題呢,其實就得從高并發的根源出發,為啥會有高并發?為啥高并發就很牛逼?


  我說的淺顯一點,很簡單,就是因為剛開始系統都是連接數據庫的,但是要知道數據庫支撐到每秒并發兩三千的時候,基本就快完了。所以才有說,很多公司,剛開始干的時候,技術比較low,結果業務發展太快,有的時候系統扛不住壓力就掛了。


  當然會掛了,憑什么不掛?你數據庫如果瞬間承載每秒5000/8000,甚至上萬的并發,一定會宕機,因為比如mysql就壓根兒扛不住這么高的并發量。


  所以為啥高并發牛逼?就是因為現在用互聯網的人越來越多,很多app、網站、系統承載的都是高并發請求,可能高峰期每秒并發量幾千,很正常的。如果是什么雙十一之類的,每秒并發幾萬幾十萬都有可能。


  那么如此之高的并發量,加上原本就如此之復雜的業務,真正厲害的,一定是在復雜業務系統里玩兒過高并發架構的人,但是你沒有,那么我給你說一下你該怎么回答這個問題:


  可以分為以下6點:


  系統拆分


  緩存


  MQ


  分庫分表


  讀寫分離


  ElasticSearch

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  1.系統拆分


  將一個系統拆分為多個子系統,用dubbo來搞。然后每個系統連一個數據庫,這樣本來就一個庫,現在多個數據庫,不也可以扛高并發么。


  2.緩存


  緩存,必須得用緩存。大部分的高并發場景,都是讀多寫少,那你完全可以在數據庫和緩存里都寫一份,然后讀的時候大量走緩存不就得了。畢竟人家redis輕輕松松單機幾萬的并發。所以你可以考慮考慮你的項目里,那些承載主要請求的讀場景,怎么用緩存來抗高并發。


  3.MQ


  MQ,必須得用MQ。可能你還是會出現高并發寫的場景,比如說一個業務操作里要頻繁搞數據庫幾十次,增刪改增刪改,瘋了。那高并發絕對搞掛你的系統,你要是用redis來承載寫那肯定不行,人家是緩存,數據隨時就被LRU了,數據格式還無比簡單,沒有事務支持。所以該用mysql還得用mysql啊。那你咋辦?用MQ吧,大量的寫請求灌入MQ里,排隊慢慢玩兒,后邊系統消費后慢慢寫,控制在mysql承載范圍之內。所以你得考慮考慮你的項目里,那些承載復雜寫業務邏輯的場景里,如何用MQ來異步寫,提升并發性。MQ單機抗幾萬并發也是ok的,這個之前還特意說過。


  4.分庫分表


  分庫分表,可能到了最后數據庫層面還是免不了抗高并發的要求,好吧,那么就將一個數據庫拆分為多個庫,多個庫來扛更高的并發;然后將一個表拆分為多個表,每個表的數據量保持少一點,提高sql跑的性能。


  5.讀寫分離


  讀寫分離,這個就是說大部分時候數據庫可能也是讀多寫少,沒必要所有請求都集中在一個庫上吧,可以搞個主從架構,主庫寫入,從庫讀取,搞一個讀寫分離。讀流量太多的時候,還可以加更多的從庫。


  6.ElasticSearch


  Elasticsearch,簡稱es。es是分布式的,可以隨便擴容,分布式天然就可以支撐高并發,因為動不動就可以擴容加機器來扛更高的并發。那么一些比較簡單的查詢、統計類的操作,可以考慮用es來承載,還有一些全文搜索類的操作,也可以考慮用es來承載。


  上面的6點,基本就是高并發系統肯定要干的一些事兒,大家可以仔細結合之前講過的知識考慮一下,到時候你可以系統的把這塊闡述一下,然后每個部分要注意哪些問題,之前都講過了,你都可以闡述闡述,表明你對這塊是有點積累的。


  說句實話,畢竟你真正厲害的一點,不是在于弄明白一些技術,或者大概知道一個高并發系統應該長什么樣?其實實際上在真正的復雜的業務系統里,做高并發要遠遠比上面提到的點要復雜幾十倍到上百倍。你需要考慮:哪些需要分庫分表,哪些不需要分庫分表,單庫單表跟分庫分表如何join,哪些數據要放到緩存里去,放哪些數據才可以扛住高并發的請求,你需要完成對一個復雜業務系統的分析之后,然后逐步逐步的加入高并發的系統架構的改造,這個過程是無比復雜的,一旦做過一次,并且做好了,你在這個市場上就會非常的吃香。


  其實大部分公司,真正看重的,不是說你掌握高并發相關的一些基本的架構知識,架構中的一些技術,RocketMQ、Kafka、Redis、Elasticsearch,高并發這一塊,你了解了,也只能是次一等的人才。對一個有幾十萬行代碼的復雜的分布式系統,一步一步架構、設計以及實踐過高并發架構的人,這個經驗是難能可貴的。


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