2025 年系统设计面试准备的 4 个步骤?[附资源]
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image_credit -系统设计由 Educative.io 提供
大家好,如果您正在寻找 2025 年的新软件开发工作,那么您应该学习系统设计概念并解决尽可能多的系统设计问题以取得优异成绩,但系统设计范围很广,您需要付出更多努力才能取得成功。
软件工程就业市场竞争非常激烈!尤其是如果你有几年的工作经验。
在软件工程领域,如果您申请高级工程师/主管/架构师/或更高级的职位,系统设计是最受追捧的技能,因此也是整个过程中最重要的环节之一。
如果你搞砸了,其他一切都无关紧要。但如果做对了,你每年至少能加薪数万美元。
那么,如何在系统设计环节取得优异成绩呢?以下是我在准备 Facebook、Google 和 Amazon 面试时所采取的方法,效果相当不错。
我最终为自己创建了一个清单,它帮助我度过了大部分的轮次,所以如果你遵循类似的路径,你应该能够想出一些适合你的方法。
在我们深入探讨细节之前,我们先来了解一下什么是系统设计面试?面试官对候选人有什么期望?
期望:
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您应该能够设计一个满足您给出的要求并且具有良好扩展性的系统。
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您的设计应该是可插入的,并且不限制新功能的添加。
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你应该能够比较各种方案并选择最优方案。例如,哪个数据库最重要,应该使用哪种协议,或者扩展系统的最佳方法是什么等等。
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您应该了解与系统设计角度相关的基础知识,例如:
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负载均衡器
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蜜蜂
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缓存
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数据库
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网络协议
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消息队列
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CDN
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关于机器学习和大数据的高级细节
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CAP定理
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监控和分析
过去,我分享过 最好的系统设计课程 和 最好的软件设计问题 ,在本文中,我将分享破解系统设计面试的分步过程,例如概念、常见问题和掌握系统设计概念的资源,例如这个由ByteByteGo 提供的基本系统设计算法列表,这是一个学习系统设计的绝佳平台,由 Alex xu 编写,他是《系统设计面试——内部指南》的作者,也是系统设计的最佳书籍之一。
准备 2025 年系统设计面试的 4 个步骤?
以下是如何通过任何 FAANG 公司(Facebook/META、亚马逊、苹果、Netflix 和谷歌)的系统设计面试或进入 FAANG 的方法
只需简单的四步流程即可在任何系统设计环节中取得优异成绩。
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概念
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向科技巨头学习
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常见问题解答
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实践
1.学习基本的系统设计概念
任何系统设计面试都会要求你为要构建的系统提出一个基本的高层设计。肯定会需要一些组件。记下这些组件。
以下是一些 -
1.1 个负载均衡器
如果没有负载均衡器来将传入的请求分配到各个节点,就不可能拥有分布式系统。
这可确保资源得到适当的利用,并且系统中不会出现单点故障。
Nginx 的实现方式如下。
1.2 缓存
大多数系统都有一些读取操作繁重的交互,这些信息用户会频繁访问,但更新频率不高。缓存这些信息是有意义的,这样用户就可以轻松地获取这些信息,而无需进行数据库查找。
考虑低延迟。此外,根据您的用例,您可能需要存储更频繁访问的信息或最近访问的信息。因此,请仔细阅读各种驱逐策略。
这是 ByteByteGo 应用程序中如何使用缓存的示意图
1.3 数据库
再说一次,没有某种形式的数据存储,任何系统都无法运转。无论您是想存储文件、图片、产品信息、金融交易,还是仅仅转储各种用户交互的所有数据以便日后进行分析,数据存储都是必需的。
一切都离不开数据库。所以,请仔细阅读。要了解选择数据库时需要考虑的因素,请阅读SQL / NoSQL、查询模式以及 CAP 定理在权衡取舍时如何发挥作用。
1.4 消息队列
有时我们的系统需要执行一些需要完成但不一定立即完成的任务,或者它们的结果不会影响用户的旅程。
在这种情况下,与其进行服务调用并等待响应,不如将消息写入队列以便稍后执行。
如果您需要在数据库中插入信息,而批量插入可能更高效,该怎么办?只需在消息队列中跟踪这些插入操作,并执行一次批量插入,而不是数百次一对一插入,以优化您的资源,这将是更有意义的。
1.5 CDN
当您的用户地理位置分散时,在合理的时间内将内容交付给他们就成了一项真正的挑战。CDN 使我们能够在靠近用户位置的各个数据中心维护数据副本,从而降低延迟。
以下是有关Akamai 如何做到这一点的简短视频。
1.6 分析和监控
这是你创建的每个系统都需要的东西。这是一个隐藏的需求,在需求收集时没有人会提到它,但每个面试官都想知道它。
用户登录或退出?已将商品添加到愿望清单?付款失败?这些信息对我们来说都很重要!如果发生任何重要事件,请触发事件并将其保存到您的消息队列中。
您可以对数据执行实时分析,或者将其转储到Hadoop 集群中以供以后使用。
同样,如果 API 调用经常失败,或者您的服务器即将耗尽资源,您难道不想提前知道吗?
1.7 网络协议
根据您的要求,根据您共享的内容类型,您可能需要决定使用哪种网络协议。
阅读各种网络协议以及它们何时相关,您可能需要做出哪些妥协等。
第一步是了解所有这些概念。我所说的了解概念,不只是指一些关于这些概念的理论知识,而是指更实际的实践经验,了解什么时候应该使用什么。
您需要了解以下信息:
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根据用例,哪个是最佳选择?
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在做出这些决定时,您需要考虑哪些权衡?
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针对某些用例的最佳实践。
为了了解其中的大部分内容,我建议您学习**CodeKarle 的系统设计课程**,该课程涵盖了上述所有内容,并提供了来自现实世界的具体示例。
2.向科技巨头学习(阅读他们的工程博客)
这可能是您收到的最被低估的提示之一,并且不会在短期内有所帮助。
但从长远来看,要想成为系统设计专家,最好多看看各个科技公司的技术博客,看看他们是如何解决各种技术问题的。
这能清晰地展现他们面临的真正问题,以及他们如何以创新的方式解决问题。了解这些能帮助你提升系统设计能力,并让你紧跟最新的科技创新。
一些值得关注的最佳博客是:
您还可以在 Medium 上关注热门科技公司的博客,这也是许多人加入Medium 会员的主要原因之一。
除此之外,您还可以订阅Alex xu 运营的 ByteByteGo系统设计简报,逐步学习系统设计
3. 解决常见的系统设计问题
面试准备的入门指南,显而易见!了解基础知识固然重要,但仅仅掌握这些还不够!
开始练习的最基本方法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 5-6 个常见的系统设计问题展开,如果您知道这些问题的解决方案,那么您很有可能通过这次面试。
最常见的系统设计问题是:
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Airbnb系统设计
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Uber 系统设计问题
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如何设计亚马逊 Prime Video
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如何设计谷歌搜索
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如何设计 Netflix
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如何设计分布式消息队列
如果您需要资源来解决这些问题,不仅要解决问题,还要解释解决系统设计问题的基本概念和方法,那么 CodeKarle 的这门备受好评的课程将是您的理想之选,他在其中讨论了大多数案例研究 和一些其他问题,这门课程已经帮助许多人通过了谷歌、Facebook、微软、亚马逊等公司的面试。
您还可以看到可以找到解决这些问题的教程和 YouTube 视频的链接。
Educative 上的“Grokking Modern System Design for Software Engineers & Managers”课程是另一个可以找到大多数此类问题的解决方案的地方。
4.练习,练习,再练习
练习,练习,再练习!我说过练习吗?外面有很多资源。
我分享了一些文章,详细讨论了几个最常见的系统设计问题。一旦你仔细研究了其中几个问题,你就会开始注意到其中的规律,并且很快就能自己找到解决方案。
更好地了解您所在组织中的系统设计方式。其他团队是如何运作的?他们考虑了哪些因素?
其次最好的办法是和朋友一起练习。确保在正式面试前进行几次模拟面试,以避免一些常见但容易避免的陷阱。
我见过人们犯的一些最常见的错误是:
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不主导面试
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不问问题
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面试结构不合理
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时间不多了
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不考虑要求
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没有探索所有替代设计方案
通过与了解系统设计的人进行几次模拟面试,可以轻松避免所有这些错误。并安排好面试时间。目标必须是在 40 分钟内解决问题,其中包括一些讨论时间。
另外,这里有一份由 Educative 提供的很好的系统设计面试备忘单,您可以将其打印出来并放在办公桌上,以便快速复习基本的系统设计概念和算法。
这就是关于如何准备2025年系统设计面试的全部内容。我分享了系统设计面试的必备主题、概念以及常见的系统设计练习题,同时还提供了丰富的系统设计学习资源。
通过这四步,你很快就能在任何系统设计面试中脱颖而出!希望这对你来说是一个好的起点。
祝你学习愉快!祝你系统设计面试顺利!
您可能喜欢的其他系统设计资源
如果您需要更多资源来准备系统设计面试,以下是我的建议:
- Alex Xu 的 ByteByteGo
- CodeKarle 在 Udemy 上的系统设计面试课程
- 为软件工程师和管理人员理解现代系统设计
- 掌握系统设计面试 作者:Frank Kane(前亚马逊招聘经理)
- 软件设计和架构专业化 [Coursera]
- Web 应用程序和软件架构 101 [Educative.io]
- 实用系统设计 [Udemy 课程]
- 20 个系统设计面试问题及答案
- 深入学习系统设计的五大网站
- 10 门面向初学者和经验丰富的免费系统设计课程
感谢您阅读本文。如果您喜欢这篇系统设计面试准备文章,请分享给正在准备技术面试的朋友和同事。如果您有任何问题或反馈,请留言。
祝您 2025 年的系统设计面试一切顺利。
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