突破Java面试(45)-高并发系统的架构设计

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 0 Github1 面试题如何设计一个高并发系统?2 考点分析问你这个题目,就必须要使出全身吃奶劲了。为啥?因为你没看到现在很多公司招聘的jd里都是说啥,有高并发经验者优先!所以如果你确实有真才实学,在互联网公司里干过高并发系统,那你确实拿offer基本如探囊取物,没啥问题。

0 Github

1 面试题

如何设计一个高并发系统?

2 考点分析

问你这个题目,就必须要使出全身吃奶劲了。为啥?

因为你没看到现在很多公司招聘的jd里都是说啥,有高并发经验者优先!

所以如果你确实有真才实学,在互联网公司里干过高并发系统,那你确实拿offer基本如探囊取物,没啥问题。

但是如果你要是真是干过高并发系统,面试官绝对绝对不会问这个问题,否则他就是蠢。

假设你在某知名电商公司干过高并发系统,用户上亿,一天流量几十亿,高峰期并发量上万,甚至是十万。那么人家一定会仔细盘问你的系统架构?怎么部署的?部署了多少台机器?缓存咋用的?MQ咋用的?数据库咋用的?就是深挖你到底是如何抗下高并发的。

因为真正干过高并发的人一定知道,脱离了业务的系统架构都是在纸上谈兵,真正在复杂业务场景而且还高并发的时候,那系统架构一定不是那么简单的,用个redis,用mq就能搞定?

当然不是,真实的系统架构搭配上业务之后,会比这种简单的所谓“高并发架构”要复杂很多倍。

如果有面试官问你个问题说,如何设计一个高并发系统?

那么不好意思,一定是因为你实际上没干过高并发系统。面试官看你简历就没啥出彩的,感觉就不咋地,所以就会问问你,如何设计一个高并发系统?其实说白了本质就是看看你有没有自己研究过,有没有一定的知识积累。

最好的当然是招聘个真正干过高并发的哥儿们咯,但是这种人数稀缺,不好招。所以可能次一点的就是招一个自己研究过的哥儿们,总比招一个傻也不会的哥儿们好吧!

所以这个时候你必须得做一把个人秀了,秀出你所有关于高并发的知识!

3 高并发的意义

其实所谓的高并发,如果你要理解这个问题呢,其实就得从高并发的根源出发,为啥会有高并发?为啥高并发就很牛逼?

浅显一点,很简单,就是因为刚开始系统都是连接数据库的,但是要知道数据库支撑到每秒并发两三千的时候,基本就快完了。所以才有说,很多公司,刚开始干的时候,技术比较low,结果业务发展太快,有的时候系统扛不住压力就挂了。

当然会挂了,凭什么不挂?你数据库如果瞬间承载每秒5000,8000,甚至上万的并发,一定会宕机,因为比如mysql就压根儿扛不住这么高的并发量。

所以为啥高并发牛逼?就是因为现在用互联网的人越来越多,很多app、网站、系统承载的都是高并发请求,可能高峰期每秒并发量几千,很正常的。如果是什么双十一了之类的,每秒并发几万几十万都有可能。

那么如此之高的并发量,加上原本就如此之复杂的业务,咋玩儿?真正厉害的,一定是在复杂业务系统里玩儿过高并发架构的人

但是你没有,那么给你说一下该怎么回答这个问题

  • 高并发系统的架构组成

4 系统拆分

将一个系统拆分为多个子系统,用dubbo来搞。然后每个系统连一个数据库,这样本来就一个库,现在多个数据库,不也可以抗高并发么。

5 缓存

大部分高并发场景,都是读多写少,完全可以在数据库和缓存里都写一份,然后读的时候大量走缓存.

毕竟Redis轻轻松松单机几万的并发,所以你可以考虑考虑你的项目里,那些承载主要请求的读场景,怎么用缓存来抗高并发

6 消息队列

可能你还是会出现高并发写的场景,比如一个业务操作里要频繁搞数据库几十次,增删改增删改疯了。那高并发绝对搞挂你的系统,你要是用Redis来承载写那肯定不行,人家是缓存,数据随时就被LRU了,数据格式还无比简单,没有事务支持

所以该用MySQL还得用MySQL。那你咋办?

用MQ吧,大量的写请求灌入MQ里,排队慢慢玩儿,后边系统消费后慢慢写,控制在MySQL承载范围之内。所以你得考虑考虑你的项目里,那些承载复杂写业务逻辑的场景里,如何用MQ来异步写,提升并发性。MQ单机抗几万并发也是ok的

7 分库分表

可能到了最后数据库层面还是免不了抗高并发的要求

那么就将一个数据库拆分为多个库,多个库来抗更高的并发

然后将一个表拆分为多个表,每个表的数据量保持少一点,提高SQL跑的性能。

8 读写分离

大部分时候数据库可能也是读多写少,就没必要所有请求都集中在一个库,可以搞个主从架构,主库写入,从库读取,搞一个读写分离。读流量太多的时候,还可以加更多的从库

9 Elasticsearch

ES是分布式的,可以随便扩容,分布式天然就可以支撑高并发,因为动不动就可以扩容加机器来抗更高的并发。那么一些比较简单的查询、统计类的操作,可以考虑用ES承载,还有一些全文搜索类的操作,也可以考虑用ES

10 总结

上面及点,基本就是高并发系统肯定要干的一些事儿,大家可以仔细结合之前讲过的知识考虑一下,到时候你可以系统的把这块阐述一下,然后每个部分要注意哪些问题,之前都讲过了,你都可以阐述阐述,表明你对这块是有点积累的。

说句实话,毕竟真正你厉害的一点,不是在于弄明白一些技术,或者大概知道一个高并发系统应该长什么样?

其实实际上在真正的复杂的业务系统里,做高并发要远远比我这个图复杂几十倍到上百倍。

你需要考虑,哪些需要分库分表,哪些不需要分库分表,单库单表跟分库分表如何join,哪些数据要放到缓存里去啊,放哪些数据再可以抗掉高并发的请求,你需要完成对一个复杂业务系统的分析之后,然后逐步逐步的加入高并发的系统架构的改造,这个过程是务必复杂的,一旦做过一次,一旦做好了,你在这个市场上就会非常的吃香。

其实大部分公司,真正看重的,不是说你掌握高并发相关的一些基本的架构知识,架构中的一些技术,RocketMQ、Kafka、Redis、Elasticsearch,高并发这一块,次一等的人才。

对一个有几十万行代码的复杂的分布式系统,一步一步架构、设计以及实践过高并发架构的人,这个经验是难能可贵的!

参考

  • 《Java工程师面试突击第1季-中华石杉老师》
相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore     ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库 ECS 实例和一台目标数据库 RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
目录
相关文章
|
2月前
|
Java 程序员
Java社招面试中的高频考点:Callable、Future与FutureTask详解
大家好,我是小米。本文主要讲解Java多线程编程中的三个重要概念:Callable、Future和FutureTask。它们在实际开发中帮助我们更灵活、高效地处理多线程任务,尤其适合社招面试场景。通过 Callable 可以定义有返回值且可能抛出异常的任务;Future 用于获取任务结果并提供取消和检查状态的功能;FutureTask 则结合了两者的优势,既可执行任务又可获取结果。掌握这些知识不仅能提升你的编程能力,还能让你在面试中脱颖而出。文中结合实例详细介绍了这三个概念的使用方法及其区别与联系。希望对大家有所帮助!
202 60
|
1月前
|
Java 程序员 开发者
Java社招面试题:一个线程运行时发生异常会怎样?
大家好,我是小米。今天分享一个经典的 Java 面试题:线程运行时发生异常,程序会怎样处理?此问题考察 Java 线程和异常处理机制的理解。线程发生异常,默认会导致线程终止,但可以通过 try-catch 捕获并处理,避免影响其他线程。未捕获的异常可通过 Thread.UncaughtExceptionHandler 处理。线程池中的异常会被自动处理,不影响任务执行。希望这篇文章能帮助你深入理解 Java 线程异常处理机制,为面试做好准备。如果你觉得有帮助,欢迎收藏、转发!
109 14
|
1月前
|
安全 Java 程序员
Java 面试必问!线程构造方法和静态块的执行线程到底是谁?
大家好,我是小米。今天聊聊Java多线程面试题:线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的?构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节有助于掌握Java多线程机制。下期再见! 简介: 本文通过一个常见的Java多线程面试题,详细讲解了线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的。构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节对掌握Java多线程编程至关重要。
57 13
|
2月前
|
算法 安全 Java
Java线程调度揭秘:从算法到策略,让你面试稳赢!
在社招面试中,关于线程调度和同步的相关问题常常让人感到棘手。今天,我们将深入解析Java中的线程调度算法、调度策略,探讨线程调度器、时间分片的工作原理,并带你了解常见的线程同步方法。让我们一起破解这些面试难题,提升你的Java并发编程技能!
103 16
|
2月前
|
Java 程序员 调度
Java 高级面试技巧:yield() 与 sleep() 方法的使用场景和区别
本文详细解析了 Java 中 `Thread` 类的 `yield()` 和 `sleep()` 方法,解释了它们的作用、区别及为什么是静态方法。`yield()` 让当前线程释放 CPU 时间片,给其他同等优先级线程运行机会,但不保证暂停;`sleep()` 则让线程进入休眠状态,指定时间后继续执行。两者都是静态方法,因为它们影响线程调度机制而非单一线程行为。这些知识点在面试中常被提及,掌握它们有助于更好地应对多线程编程问题。
87 9
|
7月前
|
存储 Java
【IO面试题 四】、介绍一下Java的序列化与反序列化
Java的序列化与反序列化允许对象通过实现Serializable接口转换成字节序列并存储或传输,之后可以通过ObjectInputStream和ObjectOutputStream的方法将这些字节序列恢复成对象。
|
4月前
|
存储 缓存 算法
面试官:单核 CPU 支持 Java 多线程吗?为什么?被问懵了!
本文介绍了多线程环境下的几个关键概念,包括时间片、超线程、上下文切换及其影响因素,以及线程调度的两种方式——抢占式调度和协同式调度。文章还讨论了减少上下文切换次数以提高多线程程序效率的方法,如无锁并发编程、使用CAS算法等,并提出了合理的线程数量配置策略,以平衡CPU利用率和线程切换开销。
面试官:单核 CPU 支持 Java 多线程吗?为什么?被问懵了!
|
4月前
|
存储 算法 Java
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
本文详解自旋锁的概念、优缺点、使用场景及Java实现。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
|
4月前
|
存储 缓存 Java
大厂面试必看!Java基本数据类型和包装类的那些坑
本文介绍了Java中的基本数据类型和包装类,包括整数类型、浮点数类型、字符类型和布尔类型。详细讲解了每种类型的特性和应用场景,并探讨了包装类的引入原因、装箱与拆箱机制以及缓存机制。最后总结了面试中常见的相关考点,帮助读者更好地理解和应对面试中的问题。
117 4
|
5月前
|
算法 Java 数据中心
探讨面试常见问题雪花算法、时钟回拨问题,java中优雅的实现方式
【10月更文挑战第2天】在大数据量系统中,分布式ID生成是一个关键问题。为了保证在分布式环境下生成的ID唯一、有序且高效,业界提出了多种解决方案,其中雪花算法(Snowflake Algorithm)是一种广泛应用的分布式ID生成算法。本文将详细介绍雪花算法的原理、实现及其处理时钟回拨问题的方法,并提供Java代码示例。
201 2

热门文章

最新文章