這道面試題涉及的知識點比較多，主要考察的是面試者的綜合技術(shù)能力。高并發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計手段有很多，主要體現(xiàn)在以下五個方面。

1、前端層優(yōu)化

① 靜態(tài)資源緩存：將活動頁面上的所有可以靜態(tài)的元素全部靜態(tài)化，盡量減少動態(tài)元素；通過 CDN、瀏覽器緩存，來減少客戶端向服務(wù)器端的數(shù)據(jù)請求。

② 禁止重復(fù)提交：用戶提交之后按鈕置灰，禁止重復(fù)提交。

③ 用戶限流：在某一時間段內(nèi)只允許用戶提交一次請求，比如，采取 IP 限流。

2、中間層負載分發(fā)

可利用負載均衡，比如 nginx 等工具，可以將并發(fā)請求分配到不同的服務(wù)器，從而提高了系統(tǒng)處理并發(fā)的能力。

nginx 負載分發(fā)的五種方式：

① 輪詢（默認）每個請求按時間順序逐一分配到不同的后端服務(wù)器，如果后端服務(wù)器不能正常響應(yīng)，nginx 能自動剔除故障服務(wù)器。

② 按權(quán)重（weight）使用 weight 參數(shù)，指定輪詢幾率，weight 和訪問比率成正比，用于后端服務(wù)器性能不均的情況，配置如下：

upstream backend {server 192.168.0.14 weight=10;server 192.168.0.15 weight=10; }

③ IP 哈希值（ip_hash）每個請求按訪問 IP 的哈希值分配，這樣每個訪客固定訪問一個后端服務(wù)器，可以解決 session 共享的問題，配置如下：

upstream backend {ip_hash;server 192.168.0.14:88;server 192.168.0.15:80; }

④ 響應(yīng)時間（fair）按后端服務(wù)器的響應(yīng)時間來分配請求，響應(yīng)時間短的優(yōu)先分配，配置如下：

upstream backend {fair;server server1.com;server server2.com; }

⑤ URL 哈希值（url_hash）按訪問 url 的 hash 結(jié)果來分配請求，和 IP 哈希值類似。

upstream backend {hash $request_uri;server server1.com;server server2.com; }

3、控制層（網(wǎng)關(guān)層）優(yōu)化

限制同一個用戶的訪問頻率，限制訪問次數(shù)，防止多次惡意請求。

4、服務(wù)層優(yōu)化

① 業(yè)務(wù)服務(wù)器分離：比如，將秒殺業(yè)務(wù)系統(tǒng)和其他業(yè)務(wù)分離，單獨放在高配服務(wù)器上，可以集中資源對訪問請求抗壓。

② 采用 MQ（消息隊列）緩存請求：MQ 具有削峰填谷的作用，可以把客戶端的請求先導(dǎo)流到 MQ，程序在從 MQ 中進行消費（執(zhí)行請求），這樣可以避免短時間內(nèi)大量請求，導(dǎo)致服務(wù)器程序無法響應(yīng)的問題。

③ 利用緩存應(yīng)對讀請求，比如，使用 Redis 等緩存，利用 Redis 可以分擔數(shù)據(jù)庫很大一部分壓力。

5、數(shù)據(jù)庫層優(yōu)化

① 合理使用數(shù)據(jù)庫引擎 ② 合理設(shè)置事務(wù)隔離級別，合理使用事務(wù) ③ 正確使用數(shù)據(jù)庫索引

• 盡量使用主鍵查詢，而非其他索引，因為主鍵查詢不會觸發(fā)回表查詢。

• 不做列運算，把計算都放入各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)

• 查詢語句盡可能簡單，大語句拆小語句，減少鎖時間

• 不使用 select * 查詢

• or 查詢改寫成 in 查詢

• 不用函數(shù)和觸發(fā)器

• 避免 %xx 查詢

• 少用 join 查詢

• 使用同類型比較，比如 '123' 和 '123'、123 和 123

• 盡量避免在 where 子句中使用 != 或者 <> 操作符，查詢引用會放棄索引而進行全表掃描

• 列表數(shù)據(jù)使用分頁查詢，每頁數(shù)據(jù)量不要太大

• 用 exists 替代 in 查詢

• 避免在索引列上使用 is null 和 is not null

• 盡量使用主鍵查詢

• 避免在 where 子句中對字段進行表達式操作

• 盡量使用數(shù)字型字段，若只含數(shù)值信息的字段盡量不要設(shè)計為字符型

④ 合理分庫分表 ⑤ 使用數(shù)據(jù)庫中間件實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫分離 ⑥ 設(shè)置數(shù)據(jù)庫主從讀寫分離

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【END】

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的面试题：如何设计一个高并发的系统？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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