系统设计面试技巧

系统设计面试通常是高级及以上软件工程师面试流程的一部分。这类面试采用开放式讨论，要求候选人设计一个项目，通常是一个热门产品或服务。例如，你可能会被要求设计 Twitter、YouTube 或 Google Docs。

当然，30-60分钟根本不够设计这些系统。真正的产品是经过数千名全职开发人员多年努力打造的。

那么，在系统设计面试中你实际上应该做什么呢？我们可以将其分为四个步骤：

下面让我们逐一讨论一下。

提出问题并确定范围

在系统设计面试中，你可能犯的最大错误就是不先提问就直接进入设计环节。由于系统设计面试题通常故意设得比较模糊，你需要与面试官合作，确定设计范围并验证你可能提出的任何假设。

您可能想问以下部分或全部问题：

哪些功能最重要？（例如，设计 Twitter 绝非易事，因此面试官可能会告诉你只关注新闻提要。）
每天有多少活跃用户？（重要的是要知道这是一家小型初创公司的 v1 产品，还是拥有数百万用户的成熟产品。）
我可以利用现有的云提供商，例如 AWS、GCP 或 Azure 吗？（有时他们希望您从头开始构建一些东西，但大多数情况下，使用现有的基础设施，例如负载均衡器（ELB）、自动扩展组、文档存储（S3）、消息队列（SQS）、缓存（Redis）或 CDN（CloudFront）是完全可以接受的。
我们正在处理什么类型的数据？（最好知道您是否只处理文本，或者是否将图像或视频存储为服务的一部分。数据类型和数据结构可能会影响您对数据库的选择。）
我们需要考虑 [X] 吗？（面试的开始主要是确定范围，所以问问面试官哪些问题应该在范围内考虑，哪些应该超出范围。通常情况下，他们会让你先采用比较简单的方法，然后在面试快结束时，如果有时间的话，再解决更难的问题。）
我可以假设[X]吗？（向面试官说明你的假设。这将确保你们双方达成共识。面试官也可能会根据你之前的假设为你提供额外的说明。）

一旦您觉得自己对问题有了充分的了解，就可以继续进行高级设计。

在第二步中，你应该与面试官一起从高层次设计系统。暂时不要深入研究单个组件。相反，只需从高层次概述系统的工作方式即可。此时，无需深入探讨数据库架构或要实现的 API 端点。

通过从一开始就保持高水平的沟通，你可以与面试官验证你的想法。你可以与面试官交流想法，并获取他们的意见。在系统设计面试中，你应该像对待合作者或同事一样对待面试官。毕竟，如果你得到这份工作，你很可能会和他们一起工作。

重要的是要记住，尽管这次面试是关于你的技术设计技能，但它也涉及你的沟通技能。

你能解释为什么你会选择一种数据库而不是另一种吗？你能解释一下你是如何让你的应用程序具有可扩展性的吗？你能讨论一下CAP定理中关于一致性、可用性和分区容错性的权衡吗？你有没有想过如何处理系统故障？当面试官给你反馈或让你考虑不同的方法时，你的反应如何？一个好的面试官会在整个面试过程中寻找所有这些信号。

到这一步结束时，你应该有一个你和面试官都同意的系统。

现在是时候深入探讨了。同样，你设计的系统很可能只是某个热门产品的复制品，所以在面试的短暂时间内不可能面面俱到。最好问问面试官他们下一步想关注什么。或者，建议几个你想更深入讨论的领域。

例如，如果设计 Google Docs，当多个人同时编辑同一篇文档时，您将如何处理冲突？

或者，在构建 YouTube 时，当用户上传新视频时，实现消息队列如何帮助解耦系统组件？

您已经有了高级设计，因此在面试的这个部分，您可以展示您对基础设施工作原理的深度了解。

在面试的最后部分，你可以讨论一下如果有更多时间，你会进行哪些进一步的优化。你可以讨论如何处理各种极端情况、设计中的任何性能瓶颈，或者随着应用的增长，你会如何进一步扩展系统。

这是展示您的体贴的好时机。

以下是系统设计面试的四个步骤：

在面试过程中遵循这个模板，能帮你保持思路清晰，避免迷失方向。祝你下次面试顺利！