本周系统设计复习：
- Linux 性能工具！
- 垃圾回收如何工作？
- 设计容错系统的速查表
- 你不能忽视的 10 个系统设计权衡
垃圾回收如何工作？
垃圾回收是编程语言中使用的自动内存管理功能，用于回收程序不再使用的内存。
Java 垃圾回收器
Java 提供几种垃圾回收器，每种适用于不同用例：
Serial Garbage Collector：最适合单线程环境或小应用。
Parallel Garbage Collector：也称为”吞吐量收集器”。
CMS (Concurrent Mark-Sweep) Garbage Collector：低延迟收集器，旨在最小化暂停时间。
G1 (Garbage-First) Garbage Collector：旨在平衡吞吐量和延迟。
Z Garbage Collector (ZGC)：低延迟垃圾回收器，设计用于需要大堆大小和最小暂停时间的应用。
Python 垃圾回收
Python 的垃圾回收基于引用计数和循环垃圾回收器：
引用计数（Reference Counting）：每个对象有一个引用计数；当它达到零时，内存被释放。
循环垃圾回收器（Cyclic Garbage Collector）：处理引用计数无法解决的循环引用。
Go 垃圾回收
并发标记 - 清扫垃圾回收器：Go 的垃圾回收器与应用并发运行，最小化”世界停止”暂停。
设计容错系统的 6 大原则
设计容错系统对于确保各种应用的高可用性和可靠性至关重要。以下是设计容错系统的六大顶级原则：
1. 复制（Replication）
复制涉及在不同节点或位置创建数据或服务的多个副本。
2. 冗余（Redundancy）
冗余指拥有额外组件或系统，在故障情况下可以接管。
3. 负载均衡（Load Balancing）
负载均衡在多个服务器之间分发传入网络流量，确保没有单个服务器成为故障点。
4. 故障转移机制（Failover Mechanisms）
故障转移机制在主组件故障时自动切换到备用系统或组件。
5. 优雅降级（Graceful Degradation）
优雅降级确保当某些组件故障时系统继续以降低的功能运行，而不是完全失败。
6. 监控和告警（Monitoring and Alerting）
持续监控系统的健康和性能，并为任何异常或故障设置告警。
10 个系统设计权衡
如果你不知道权衡，你就不懂系统设计。
1. 垂直 vs. 水平扩展
- 垂直扩展：向现有服务器添加更多资源（CPU、RAM）
- 水平扩展：向池中添加更多服务器
2. SQL vs. NoSQL
- SQL 数据库：将数据组织成行和列的表
- NoSQL：适合需要灵活模式的应用
3. 批处理 vs. 流处理
- 批处理：收集数据并一次性处理。例如，每日账单流程
- 流处理：实时处理数据。例如，欺诈检测流程
4. 规范化 vs. 去规范化
- 规范化：将数据分割成相关表，确保每条信息只存储一次
- 去规范化：将数据合并到更少的表以获得更好的查询性能
5. 一致性 vs. 可用性
- 一致性：确保每次都能获取最新数据
- 可用性：确保系统始终运行，即使某些部分有问题
6. 强一致性 vs. 最终一致性
- 强一致性：数据更新立即反映
- 最终一致性：数据更新在节点之间可用之前延迟
7. REST vs. GraphQL
- REST：通过访问多个端点收集数据
- GraphQL：通过特定查询获得更高效的数据获取，但设计成本更高
8. 有状态 vs. 无状态
- 有状态系统：记住过去的交互
- 无状态系统：不跟踪过去的交互
9. 读穿透 vs. 写穿透缓存
- 读穿透缓存：在缓存未命中时从数据库加载数据
- 写穿透缓存：同时将数据更新写入缓存和存储
10. 同步 vs. 异步处理
- 同步处理：任务一个接一个执行
- 异步处理：任务可以在后台运行。新任务可以在不等待新任务的情况下启动
本文为学习目的的个人翻译，译文仅供参考。
原文链接：EP125: How does Garbage Collection work?。
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