系统设计是为系统设计架构、组件和接口，使其满足最终用户需求的过程。这个专门设计的系统设计教程，将帮助你以最高效的方式，从基础到进阶，学习并掌握系统设计概念。
系统设计在软件开发中的重要性
构建一个成功的应用程序，不仅仅要有功能性的特性。还需要确保系统能够承受现实世界的各种情况。一个设计良好的系统不仅可靠、可扩展，而且在需求发生变化时，易于维护和演进。随着应用程序复杂度的增加，在设计时考虑可扩展性、性能和可用性变得至关重要。
本系统设计教程的学习内容
本教程将逐步引导你了解系统设计的基本概念。无论你是刚刚开始接触系统设计，还是想要提升自己的技能，本教程都将帮助你学会如何创建高效、可扩展且可靠的系统。我们将涵盖从可扩展性基础到数据库分片和缓存等更高级技术的所有内容。
通过遵循这些步骤并不断优化你的方法，你可以开发出强大且高效的系统设计，满足技术要求和用户期望。对于那些希望深入学习并获得竞争优势的人，我们的系统设计课程提供了一条结构化的学习路径，帮助你掌握这些必备技能。
系统设计基础
系统设计中的可扩展性
系统架构风格
- 单体架构
- 微服务架构
- 单体架构与微服务架构对比
- 事件驱动架构
- 无服务器架构
高层设计（HLD）
- 什么是高层设计？
- 系统设计中的可用性
- 系统设计中的一致性
- 系统设计中的可靠性
- CAP 定理
- 并发与并行的区别
- 负载均衡器
- 一致性哈希
- 内容分发网络（CDN）
- 延迟和吞吐量
- 系统设计中的缓存
- 什么是 API 网关
- 消息队列
- 通信协议
- 网络协议和代理
- 统一建模语言（UML）
系统设计中的数据库
- 设计系统时如何选择数据库 ——SQL 还是 NoSQL
- 文件和数据库存储系统
- 系统设计中的数据库复制
- 数据库分片
- 块存储、对象存储和文件存储
- 数据库管理系统中的规范化过程
- 数据库中的反规范化
低层设计（LLD）
- 什么是低层设计（LLD）
- 面向对象编程（OOP）概念
- 系统设计中的数据结构和算法
- 面向对象分析与设计
- 认证和授权的区别
- 设计模式
- 单元测试
- 集成测试
- CI/CD 管道
- 模块化和接口简介
- 系统设计中的基本安全措施
系统设计面试问答
- URL 缩短服务
- 设计 Dropbox
- 设计 Twitter
- 系统设计 Netflix—— 完整架构
- Uber 应用程序的系统设计 ——Uber 系统架构
- 设计 BookMyShow
- 设计 Facebook Messenger
- 设计 Whatsapp Messenger
- 设计 Instagram
系统设计面试技巧
- 如何在面试中通过系统设计环节？
- 5 个通过低层系统设计面试的技巧
- 5 个常见的系统设计概念，用于面试准备
- 面试中应对面向对象设计问题的 6 个步骤
系统设计的优点
以下是系统设计的优点：
- 在优秀的系统设计中，很容易了解系统的各个部分如何连接、交互以及协同工作。
- 它有助于团队更有效地规划资源、时间和成本，并减少开发过程中的意外情况。
- 一个高效的系统易于维护和更新，从长远来看可以节省时间和精力。
- 它允许系统平稳发展。你可以在不进行重大更改的情况下添加新功能或处理更多用户。
- 良好的设计可以提升系统性能，使其运行速度更快、效率更高。
系统设计的缺点
以下是系统设计的缺点：
- 系统设计过程可能很耗时，特别是对于大型复杂系统。
- 系统设计成本可能很高，尤其是涉及大量研究、原型制作和测试时。
- 系统设计需要大量的技术专业知识，包括硬件、软件、数据库和数据结构等方面的知识。
- 一旦系统设计完成，对设计进行更改可能会很困难，尤其是当设计已经实施和部署时。
参考书籍
以下是一些学习系统设计的优秀参考书籍：
- 《设计模式：可复用的面向对象软件元素》，作者：埃里希?伽玛、理查德?海尔姆、拉尔夫?约翰逊、约翰?威利斯代斯
- 《设计心理学》，作者：唐纳德?诺曼
- 《系统分析与设计》，作者：艾伦?丹尼斯、芭芭拉?黑利?威克姆
- 《清洁架构：软件结构与设计的工匠指南》，作者：罗伯特?C?马丁
- 《软件架构实践》，作者：伦?巴斯、保罗?克莱门茨、里克?卡兹曼