系統設計中的前十個Trade-Offs
在系統設計中巧妙地穿越系統設計是如同在雷場上跳探戈,但不要害怕 — 掌握權衡的藝術是你的秘密武器。
想象一下:你不僅僅是在設計一個系統;你正在編排一場選擇的盛大交響曲。你所做的決定會在你的代碼庫的神圣大廳中回蕩。這不是擁有水晶球的問題;而是在不確定性面前炫耀你的智慧。
所以,為權衡的過山車做好準備吧!你不僅僅是在討論選擇;你要像馬戲團演員一樣將它們一一搭配,而不掉落使你的解決方案奏響的微妙細節。從可伸縮性到簡單性,一致性到延遲,每個權衡都是在系統復雜性的深淵上大膽走鋼絲。
最終,你不僅僅展示了你的設計才能;你證明了你是能夠馴服模糊不定的野獸的馬戲團園長?,F在,讓權衡的盛大表演開始吧!
1. 嚴格一致性 vs 最終一致性:
嚴格一致性確保所有讀取都接收到最近的寫入。在銀行等系統中,這很重要,因為你不希望根據過時的余額信息提取資金。
最終一致性則允許臨時的不一致,但保證所有更改最終會傳播到整個系統。在社交媒體信息流等系統中,如果更新需要一些時間傳播,這是可以接受的。
2. 讀取穿透 vs 寫入穿透緩存:
讀取穿透緩存是在緩存中找不到請求的數據時,從數據庫中更新緩存的一種方式(緩存未命中)。
寫入穿透緩存是在寫入發生時與數據庫同時更新緩存的一種方式。前者可能在緩存未命中時引起延遲,而后者可能減緩寫入操作但確保緩存始終是最新的。
3. ACID vs BASE
ACID(原子性,一致性,隔離性,持久性)屬性在銀行等系統中至關重要,其中事務的完整性是首要考慮的。
BASE(基本可用,軟狀態,最終一致性)屬性提供更多的靈活性,通常在分布式系統中使用,其中可用性優先于即時一致性。
4. SQL vs NoSQL
SQL數據庫提供有結構的模式和強大的查詢功能,使其非常適合處理復雜的查詢和事務。
NoSQL數據庫無模式,提供靈活性和可伸縮性,非常適合處理大量非結構化數據。
5. 主從復制 vs 對等網絡
在主從復制設置中,一個節點處理寫入,而副本處理讀取,提供強一致性但是有單點故障。
在對等網絡設置中,所有節點都可以處理讀寫,提供高可用性和容錯性,但是最終一致性。
6. 數據壓縮 vs 數據去重
壓縮減小了單個文件的大小,可以節省存儲空間,但可能增加CPU使用率。
去重消除了數據的冗余副本,節省存儲空間,但如果需要重新生成數據,可能會增加檢索時間。
7. 批處理 vs 流處理
批處理在有大量不需要實時處理的數據時非常有用,比如夜間作業。
流處理在需要實時處理數據時非常有用,比如欺詐檢測系統。
8. 服務器端緩存 vs 客戶端緩存
服務器端緩存可以減少服務器負載并提高響應時間,但需要更多的服務器資源。
客戶端緩存可以減少服務器負載和網絡延遲,但依賴于客戶端的資源,可能導致過時的數據。
9. 輪詢 vs Webhooks
輪詢是客戶端定期檢查服務器是否有更新,如果沒有更新可能會導致不必要的請求。
Webhooks是服務器在事件發生時向客戶端發送更新,這可以提高響應性,但要求客戶端能夠處理傳入的請求。
10. 有狀態 vs 無狀態架構
有狀態應用保留先前交互的記錄,可以改善用戶體驗但可能限制可伸縮性。
無狀態應用將每個請求視為獨立的,這可以提高可伸縮性,但可能需要額外的邏輯來保持用戶體驗。