如何准备2024年的系统设计面试?

1 前言

如果你正在准备软件工程师或软件开发人员的面试,那么你可能知道由于其开放性质和广泛性,准备系统设计是多么困难,但同时你也不能忽略它。在软件工程界,如果你正在申请高级工程师/主管/架构师或更高级别的角色,系统设计是最受追捧的技能,也是整个过程中最重要的环节之一。如果你搞砸了这个,其他的都不重要了。但是,如果你做对了,你每年的薪水至少会提高几万美元。

那么,如何通过你的系统设计环节呢?好吧,以下是我在各种面试做准备时所做的,并且效果相当不错。我确实为自己创建了一个清单,帮助我度过了大多数面试,所以如果你遵循类似的路径,也应该能想出适合你自己的方法。

但是在深入细节之前,什么是系统设计面试?面试官真正期望候选人什么?

2 期望

• 你应该能够设计一个满足给你的需求并可很好扩展的系统。

• 你的设计应该是可插拔的,不会限制添加新功能。

• 你应该能够比较各种替代方案并选择最佳方案。例如,哪种数据库最重要,应该使用哪种协议,扩展系统的最佳方法是什么等。

• 你应该知道与系统设计相关的一些基础知识,如:

  • 负载均衡器

  • API

  • 缓存

  • 数据库

  • 网络协议

  • 消息队列

  • 内容分发网络

  • 机器学习和大数据的高层次细节

  • CAP定理

  • 监控和分析

在过去,我分享了最好的系统设计课程、系统设计书籍、系统设计备忘单、学习系统设计的最佳网站以及最好的软件设计问题,在本文中,我将分享一步一步准备系统设计面试的过程,如概念、常见问题和掌握系统设计概念的资源。

3 突破系统设计面试

简单四步可突破任何系统设计面试。

1. 学习基本的系统设计概念

2. 通过阅读他们的工程博客来学习技术巨头

3. 解决常见的系统设计问题

4. 练习

3.1 学习基本的系统设计概念

任何系统设计面试肯定都需要你制定一个基本的高层设计来构建你正在尝试的任何系统。肯定需要一些组件。

① 负载均衡器

分布式系统需要负载均衡器在各个节点之间分配传入的请求,以确保正确利用资源并消除系统中的单点故障。

② 缓存

大多数系统都有一些读取密集型的交互,一些用户频繁访问但不经常更新的信息。将这些信息缓存起来可以方便获取,而不需要数据库查找。

③ 数据库

没有某种形式的数据存储就没有系统。你需要学习数据库选择、SQL/NoSQL、查询模式、CAP定理等。

④ 消息队列

有时我们的系统需要执行一些不一定需要立即执行的任务。在这种情况下,使用消息队列比服务调用更有意义。

⑤ 内容分发网络(CDN)

当用户地理分布时,在合理时间内将内容传递给他们是一个真正的挑战。CDN允许我们在靠近用户位置的数据中心维护数据副本,以减少延迟。

⑥ 分析和监控

这是你创建的每个系统都需要的。如果发生重要事件,记录事件并保存到消息队列中。你可以对数据执行实时分析,也可以稍后将其转储到Hadoop集群中使用。类似地,如果API调用经常失败,或者你的服务器即将用尽资源,事先知道会很有帮助。

⑦ 网络协议

根据要求,根据内容类型,你可能需要决定使用哪种网络协议。了解各种网络协议及其相关性。

第一步是了解所有这些概念。你需要知道在不同情况下应该使用什么,交易反思等。

3.2 学习技术大佬(阅读他们的工程博客)

长期来看,通过查看各种技术公司的技术博客,并了解他们如何解决各种技术问题,是成为系统设计专家的最佳方法。

这会清楚地描绘出他们面临的真实问题以及他们如何创新解决这些问题。

一些最好的博客：

• Facebook engineering blog
• Netflix tech blog
• Uber engineering blog

3.3 解决常见的系统设计问题

明显的面试准备方式!知道基础肯定很重要,但这还不够!最基本的练习方式是查看一些常见问题及其解决方案。

大多数系统设计面试都围绕着一些常见的系统设计问题展开,如果你知道这些问题的解决方案,就很有可能通过这次面试。

一些最常见的问题有:

• Tinyurl系统设计
• Twitter系统设计
• Facebook系统设计
• Whatsapp系统设计
• Airbnb系统设计
• Uber系统设计

如果你需要资源来解决这些问题,不仅解决问题还说明解决系统设计问题的基本概念和方法，网站提供的高评价课程讨论了大多数这些案例研究和一些其他问题,这已帮助许多人通过各大公司的面试。

3.4 练习、练习、再练习

练习,练习,练习!我说练习了吗?有很多资源。我分享了一些详细讨论一些最受欢迎的系统设计问题的资源。当你完成一些后,你会开始注意到一个模式,并很快能够自己想出解决方案。

通过你的组织了解你的系统是如何设计的。其他团队是如何做事的?

他们考虑哪些因素?

最好的另一件事是与朋友练习。在实际面试之前一定要进行几次模拟面试,以避免一些常见但很容易避免的陷阱。

最常见错误

• 不主导面试
• 不提问题
• 没有正确安排面试
• 时间不足
• 不考虑需求
• 不探索所有可选设计

通过与一些系统设计专家进行几次模拟面试可以轻松避免所有这些错误。管理你的时间,目标是在40分钟内达成解决方案。

这就是如何为2024年的系统设计面试做准备。我们讨论了基本的系统设计面试主题、概念以及练习的常见系统设计问题。通过这个4步过程,你很快就能准备好任何系统设计面试!希望这是一个很好的起点。

祝学习愉快!系统设计面试一切顺利!如果你喜欢这篇系统设计面试准备文章,请分享给你的朋友和同事。如果你有任何问题或反馈,请留言。祝面试顺利!