系統(tǒng)設(shè)計中的前十個Trade-Offs
在系統(tǒng)設(shè)計中巧妙地穿越系統(tǒng)設(shè)計是如同在雷場上跳探戈,但不要害怕 — 掌握權(quán)衡的藝術(shù)是你的秘密武器。
想象一下:你不僅僅是在設(shè)計一個系統(tǒng);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(quán)衡的過山車做好準(zhǔn)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(xì)節(jié)。從可伸縮性到簡單性,一致性到延遲,每個權(quán)衡都是在系統(tǒng)復(fù)雜性的深淵上大膽走鋼絲。
最終,你不僅僅展示了你的設(shè)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(xiàn)在,讓權(quán)衡的盛大表演開始吧!
1. 嚴(yán)格一致性 vs 最終一致性:
嚴(yán)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(tǒng)中,這很重要,因為你不希望根據(jù)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(tǒng)。在社交媒體信息流等系統(tǒng)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(shù)據(jù)時,從數(shù)據(jù)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(fā)生時與數(shù)據(jù)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(tǒng)中至關(guān)重要,其中事務(wù)的完整性是首要考慮的。
BASE(基本可用,軟狀態(tài),最終一致性)屬性提供更多的靈活性,通常在分布式系統(tǒng)中使用,其中可用性優(yōu)先于即時一致性。
4. SQL vs NoSQL
SQL數(shù)據(jù)庫提供有結(jié)構(gòu)的模式和強大的查詢功能,使其非常適合處理復(fù)雜的查詢和事務(wù)。
NoSQL數(shù)據(jù)庫無模式,提供靈活性和可伸縮性,非常適合處理大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
5. 主從復(fù)制 vs 對等網(wǎng)絡(luò)
在主從復(fù)制設(shè)置中,一個節(jié)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(wǎng)絡(luò)設(shè)置中,所有節(jié)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(shù)據(jù)壓縮 vs 數(shù)據(jù)去重
壓縮減小了單個文件的大小,可以節(jié)省存儲空間,但可能增加CPU使用率。
去重消除了數(shù)據(jù)的冗余副本,節(jié)省存儲空間,但如果需要重新生成數(shù)據(jù),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(shù)據(jù)時非常有用,比如夜間作業(yè)。
流處理在需要實時處理數(shù)據(jù)時非常有用,比如欺詐檢測系統(tǒng)。
8. 服務(wù)器端緩存 vs 客戶端緩存
服務(wù)器端緩存可以減少服務(wù)器負(fù)載并提高響應(yīng)時間,但需要更多的服務(wù)器資源。
客戶端緩存可以減少服務(wù)器負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)延遲,但依賴于客戶端的資源,可能導(dǎo)致過時的數(shù)據(jù)。
9. 輪詢 vs Webhooks
輪詢是客戶端定期檢查服務(wù)器是否有更新,如果沒有更新可能會導(dǎo)致不必要的請求。
Webhooks是服務(wù)器在事件發(fā)生時向客戶端發(fā)送更新,這可以提高響應(yīng)性,但要求客戶端能夠處理傳入的請求。
10. 有狀態(tài) vs 無狀態(tài)架構(gòu)
有狀態(tài)應(yīng)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(tài)應(yīng)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。