在这篇文章中，我们将讨论以下话题：

  • 系统设计面试：分步指南
  • 为什么 Redis 这么快
  • 使用缓存时需要考虑的事情
  • Git 工作流与不可变性
  • ChatGPT、Jasper AI、Copy AI：AI 写作工具有何不同

系统设计面试框架

我们在过去几年中帮助了超过 100,000 名工程师提升系统设计技能。

这是我们整理的一个简单但强大的分步框架，帮助你破解系统设计面试。

框架

  • 步骤 1：理解问题并建立设计范围
  • 步骤 2：提出高层设计并获得认可
  • 步骤 3：深入设计
  • 步骤 4：总结

在这个 10 分钟的视频中，我们更深入地探讨每个步骤：

  • 为什么我们需要一个框架
  • 关注什么
  • 如何讨论权衡
  • 应该做和不应该做的事
  • 要避免的常见错误

为什么 Redis 这么快

下图显示了三个主要原因：

1️⃣ Redis 基于 RAM 对 RAM 的访问速度至少比对随机磁盘的访问快 1000 倍。当用作缓存时，Redis 可用于提高应用程序响应能力并减少数据库负载。

2️⃣ Redis 实现 IO 多路复用和单线程执行

3️⃣ Redis 利用许多高效的底层数据结构 通过将这些数据结构保存在内存中，减少了序列化和反序列化成本。

例如，SortedSet 使排行榜的实现变得简单高效。另一方面，位图可用于聚合月复一月登录状态。

使用缓存时的五大考虑因素

缓存是构建快速在线系统时最常用的技术之一。使用缓存时，前 5 件需要考虑的事情是：

适用场景

  • 内存解决方案
  • 读密集型系统
  • 数据不频繁更新

缓存技术

  • Cache Aside（旁路缓存）
  • Write-Through（写穿透）
  • Read-Through（读穿透）
  • Write-Around（写绕过）
  • Write-Back（写回）

缓存淘汰算法

  • Least Recently Used (LRU) - 最近最少使用
  • Least Frequently Used (LFU) - 最不经常使用
  • First-in First-out (FIFO) - 先进先出
  • Random Replacement (RR) - 随机替换

关键指标

  • 缓存命中率
  • 延迟
  • 吞吐量
  • 失效率
  • 内存使用
  • CPU 使用
  • 网络使用

其他问题

  • 冷启动时的惊群效应
  • 生存时间（TTL）

Git 工作流与不可变性

这里的不可变性意味着一旦数据写入 Git，就不能更改。修改只会创建新的数据版本。旧数据保持不变。

不可变系统设计通常用于需要高度可审计性的系统，例如金融系统和版本控制系统。以下是它在 Git 设计中的使用方式：

  • 用户的本地 Git 存储由三部分组成：工作副本、暂存区和本地仓库
  • 工作副本包含你当前正在处理的文件。数据是可变的，所以你可以对它做任何你想做的事
  • 当你输入”git add”时，你的文件将被添加到暂存区。这些文件现在是不可变的。不再可能编辑它们
  • 当你输入”git commit”时，你的暂存文件将被添加到本地仓库。本地仓库是追加写入日志（WAL）的树版本。它们都是不可变的：你只能追加到数据结构的末尾
  • 当你输入”git push”时，你的本地仓库数据将同步到远程仓库。由于远程仓库使用与本地仓库相同的数据结构，它也是不可变的：你只能向它添加数据

AI 写作工具对比

下图显示了如何使用流行的 AI 写作工具。

一般来说，这些工具涵盖文案和内容创作的工作流程。它们可以选择主题、编写内容并优化内容。

例如，我们可以先使用 SurferSEO 提取关键词和主题，然后使用 Jasper 或 writesonic 生成营销内容。

如果我们想为不同的受众自定义语气，我们可以使用 wordtune 来改写文章。

像 ChatGPT 这样的 AI 写作工具之所以如此受欢迎，是因为 AI 工具终于产生了收入！

本文为学习目的的个人翻译，译文仅供参考。

原文链接：EP46: Step-by-step guide on System Design Interview。

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