系统设计其实没那么难:先掌握这25个核心概念就够了

系统设计听起来很难,其实只要掌握住核心思维,就能快速入门。以下这 25 个基础知识点,几乎覆盖了 80% 的系统设计面试问题,也是你构建真实项目的底层逻辑。一旦搞懂了,很多复杂问题都会迎刃而解。


1. 客户端-服务器架构

所有 Web 应用的基础。你的手机、浏览器、App 都是在跟服务器请求数据。

2. IP 地址 & DNS

DNS 就是“互联网的电话簿”,它把 www.baidu.com 这类人类能记住的域名,转换成机器能识别的 IP 地址。

3. 正向代理 & 反向代理

可以用来隐藏真实身份、做负载均衡、智能转发请求,提升性能和安全性。

4. 延迟(Latency)

数据传输的时间差。延迟越小,应用越快,特别是面向全球用户时更关键。

5. HTTP 和 HTTPS

HTTP 是网络通信的语言,HTTPS 在此基础上加了加密(TLS/SSL),更安全。

6. API & REST 接口

API 让客户端和服务器“对话”,而 REST 是最常见的 API 架构风格。

7. 并发(Concurrency)

让程序可以同时执行多个任务,提升响应速度和资源利用率。

8. SQL vs NoSQL

SQL 结构化数据,适合金融类应用;NoSQL 灵活扩展,适合大数据和实时业务。

9. 垂直扩展(Vertical Scaling)

给单台服务器加配置,比如更强的 CPU、更大的内存。

10. 水平扩展(Horizontal Scaling)

增加多台服务器,一起分担压力,系统更稳定更好扩展。

11. 负载均衡器(Load Balancer)

把用户请求分发到不同服务器,防止某台服务器被“打爆”。

12. 索引(Indexing)

就像书的目录,提高数据库查询速度,是性能优化的必修课。

13. 数据复制(Replication)

创建多个数据库副本,用于读操作分流,提高读写性能。

14. 分片(Sharding)

把数据按某种规则(如用户ID)分散存储到不同服务器,提高系统扩展能力。

15. 垂直切分(Vertical Partitioning)

把数据库表按列拆分,减少查询时的无效扫描,提升效率。

16. 缓存(Caching)

把常用数据存在内存里,减少数据库访问,提高响应速度。

17. 去规范化(Denormalization)

合并多个表,减少 JOIN 操作,提高读取效率(写入会更复杂)。

18. CAP 定理

在分布式系统中,只能同时满足三个特性中的两个:一致性、可用性、分区容忍性。

19. 大对象存储(Blob Storage,比如 S3)

专门用来保存图片、视频、备份这类大文件。

20. CDN(内容分发网络)

把内容缓存到全球节点,用户访问最近的节点,减少延迟,访问更快。

21. WebSocket

支持实时双向通信,适合聊天室、股票看板、在线游戏等场景。

22. Webhook

实现服务之间的即时通知,比如支付成功后自动发送订单确认。

23. 微服务架构(Microservices)

把一个大系统拆分成多个独立服务,更容易扩展和维护。

24. 消息队列(Message Queues)

实现服务之间的异步通信,提升系统解耦、容错和可扩展性。

25. 限流 & API 网关

防止恶意刷接口、控制访问频率,是保障 API 安全和稳定的关键手段。


最后的建议:

系统设计确实有门槛,但这些核心概念掌握后,你就不会再觉得它高不可攀。不只是为了面试,更是为了你真正写出“可扩展、高性能、易维护”的应用。

从今天开始学习它们,你就已经走在大多数开发者前面了!

posted on 2025-04-08 09:13  朋友圈自动点赞工具  阅读(22)  评论(0)    收藏  举报