面试题

No.43：微服务该如何拆分？

微服务的拆分是一个复杂的任务，没有一种通用的方法适用于所有情况。以下是一些常见的方法：

1. 按照业务领域拆分：将不同的业务领域划分为独立的微服务，每个微服务负责处理特定的业务场景和业务逻辑。
2. 按照团队结构拆分：根据团队组织结构和技术能力，将系统拆分为适当规模的微服务，同时确保每个微服务的独立性和自治性。
3. 按照业务边界拆分：确定业务流程、功能模块或子域的边界，以此划分微服务的范围，实现微服务之间的松耦合和高内聚。
4. 按照数据和数据库拆分：根据数据的访问频率、复杂性和关联性，将不同的数据集和数据库划分为不同的微服务，确保每个微服务仅处理其需要的数据。
5. 按照用户界面或外部接口拆分：将不同的用户界面或外部接口划分为不同的微服务，以便更好地满足特定用户需求。
6. 按照功能模块或领域驱动设计拆分：根据系统的功能点或领域概念，将系统划分为独立的微服务，支持团队的自治性和快速迭代。
7. 按照性能和可伸缩性需求拆分：根据系统的负载和流量模式，将不同的功能点拆分为可独立扩展和部署的微服务，实现系统的水平扩展和弹性伸缩。

No.44：横跨几十个分布式组件的慢请求要如何排查？

横跨多个分布式组件的慢请求排查方法：

1. 分析请求路径，了解请求流经的组件。
2. 检查日志，特别是错误日志和警告信息，寻找异常或错误。
3. 进行时序分析，绘制性能指标时序图，对比不同组件之间的延迟和性能。
4. 检查资源消耗，包括 CPU、内存、磁盘 I/O 等，查找异常高资源利用率。
5. 检查并发处理能力，确定是否存在并发瓶颈。
6. 检查网络连接，包括延迟和带宽限制，排查网络问题。

我们需要从根本上使用服务治理的方式解决慢请求问题：

1. 并行与串行度：评估请求路径上每个组件的并行和串行处理能力。如果存在串行瓶颈，可以考虑优化请求路径，减少依赖关系，提高并行处理能力。
2. 异常处理：确保每个组件的错误和异常处理机制良好，避免因为异常情况而导致整个请求变慢或失败。
3. 压力测试：模拟高负载场景，持续发送多个请求，并监测系统行为。观察响应时间的变化，并找出性能下降的关键组件。

No.45：如何设计全链路压测平台？

全链路压测是指对一个系统或应用的各个环节进行综合性能测试，模拟真实场景下的高负载运行情况，以评估系统在高压力下的表现和稳定性。设计全链路压测平台需要考虑以下几点：

1. 全面模拟用户操作流程，涵盖系统各组件和服务。
2. 考虑系统可能面对的不同场景和用户行为，进行并发访问、大规模数据请求、异常输入等模拟。
3. 整合各组件和服务，确保有效协同工作，满足性能目标。
4. 通过全链路压测发现性能瓶颈和薄弱环节，及时进行优化和改进。

在设计全链路压测时，应遵循以下步骤：

1. 确定目标：明确压测的目的和需求，如评估性能极限、发现瓶颈、验证容量等。
2. 制定方案：根据系统架构和功能特点，设计压测方案，包括场景、负载模型、用户数、频率等，并制定测试计划和资源需求。
3. 模拟用户行为：模拟用户操作流程和行为，考虑正常和异常情况。
4. 设置负载：确定并发用户数、请求频率等负载参数，模拟真实用户访问系统的情况，并逐步增加负载直至达到性能极限。
5. 迭代测试：每次测试后分析结果，根据反馈进行调整和改进，优化系统性能和稳定性。

No.56：Clickhouse 为何能够在一秒内完成上亿行数据的检索？

ClickHouse 是一种用于大规模数据存储和分析的列式数据库，它针对单字段全表读取的数据分析场景做了特殊的设计：

1. 列式存储：提高查询性能，只加载需要的数据列。
2. 数据压缩：减少磁盘 I/O 和网络传输的数据量，提高查询速度。
3. 并行化处理：充分利用多核和分布式计算资源，加快查询速度。
4. 索引优化：使用多级索引结构，加速数据查找和过滤。
5. 预聚合：提前计算和缓存聚合结果，减少实际查询时的计算量，提高查询速度。

No.47：什么时候需要限流？什么时候需要熔断？

限流和熔断都是在分布式系统中用于保护系统资源和提高系统稳定性的策略。

限流是指限制系统的请求流量，以防止系统过载。在以下情况下可能需要限流：

1. 高并发情况：当系统面临大量并发请求时，限流可以控制每秒请求数量，避免系统资源被耗尽。
2. 保护关键资源：对于一些需要保护的关键资源或接口，限流可以防止过度频繁的请求导致资源崩溃或数据不一致。
3. 防止恶意攻击：如果系统遭受到恶意请求或拒绝服务攻击，限流可以起到一定程度的防御作用。

熔断是在系统出现故障或异常情况下，为了保护系统资源和避免级联故障而采取的一种自我保护机制。一般情况下，熔断会在以下情况下启动：

1. 依赖服务故障：当系统依赖的某个服务出现故障或不可用时，为了避免出现雪崩效应，可以通过熔断来快速失败并降低对该服务的依赖。
2. 错误率超过阈值：如果系统的错误率超过预设阈值，说明系统自身出现了故障或异常，熔断可以快速切断请求，避免错误的结果被传播。
3. 主动停止非关键服务：在流量高峰期，对非关键服务进行服务降级甚至是熔断，让出宝贵的计算资源，断尾自救。

No.48：如何设计一个跨地区的高可用系统？

设计一个跨地区的高可用系统需要考虑以下几个方面：

1. 多地区部署：在多个地理位置上部署系统组件，以便在发生故障时其他地区可以提供服务，减少单点故障并提高容错性。
2. 负载均衡：利用负载均衡技术将用户请求分配到不同的服务器或数据中心，确保各地区的负载均衡，提高系统性能和稳定性。
3. 数据复制和同步：建立数据复制和同步机制，确保数据一致性和可用性，可采用数据同步技术和数据库复制等方式实现。
4. 异地容灾：将系统组件分布在不同地区，避免同一地区的自然灾害或网络故障对系统造成影响。同时，确保异地之间的网络连接可靠，以保证数据传输和系统协同工作。
5. 监控和自动化：引入监控和自动化机制，及时发现和处理故障。使用监控工具实时监测各地区的系统状态，并设置自动化脚本来进行故障恢复和系统调整。
6. 安全保障：重视跨地区系统的安全性，包括数据传输加密、访问控制和身份认证等安全措施，确保数据传输和存储的安全可靠。

No.49：基于地理位置拆分为何成为最流行的高并发系统拆分方案？

基于地理位置的拆分成为最流行的高并发系统拆分方案有以下几个原因：

1. 降低延迟：将系统的不同组件分布在多个地理位置上，可以使用户就近访问数据和服务。这样可以显著降低网络延迟，提高用户的访问速度和响应性能。
2. 增加容量：通过在多个地区部署系统的不同组件，可以将用户的请求分散到不同的服务器或数据中心上。这样可以增加整个系统的处理容量，从而提高系统的并发能力和吞吐量。
3. 提高可用性：跨地区部署可以提高系统的可用性和稳定性。如果某一地区发生故障或网络问题，其他地区仍然能够正常提供服务，避免单点故障导致整个系统瘫痪。
4. 大幅提高系统总容量：对于大规模的分布式系统而言，基于地理位置的拆分是一种有效的方式。通过将系统的不同组件分布在不同地区，可以更好地管理和扩展整个系统，并实现弹性扩展和负载均衡等特性。

No.50：存在一种理论上无限容量的分布式系统吗？

理论上讲，目前还没有被证明存在容量无限的分布式系统。根据计算理论和信息论的原理，任何系统都会受到资源限制和通信延迟等因素的制约，因此其容量总是有限的。但是，在目前的实践中，从数据层面进行地理位置的拆分是一种接近无限容量的分布式系统设计方案，这也是目前头部互联网公司都在使用的一种方案。