《內行人才知道的系統設計面試指南 System Design Interview - An insider's guide || Alex Xu》

 

當初翻開這本書的目錄，第一個念頭是：「就是他了！」

我是後端工程師，現在正在從 0 到 1 開發一項類似 FB、IG 的社群/社交 App。

想當然爾，這顆 App 就會用到會員註冊/登入服務、貼文服務、通知服務等。

當時我是負責最簡單的會員註冊/登入，串接 Firebase 的 Single sign-on （從第三方用同個帳號登入，例如你可以用 Apple, Google, FB 帳號登入我們的 App）。同事負責設計通知中心的架構，當時連架構都不懂的我，看著同事畫的架構圖，什麼 Queue、Kafka 的，我完全一頭霧水。重點是，主管還特別叮嚀同事說，在設計通知中心時，一定要解釋給我聽，跟我說裡頭的 know how。

呼應我面試這間公司時，主管告訴我的：

「身為後端工程師，如果要精進，未來的職涯規劃要朝架構師去走。」

我想同事設計通知中心的能力，就是資深後端該具備的能力，也太強大了。

回到翻開這本書的目錄的那一刻，「Chapter 10 設計通知系統」幾個大字閃閃發亮，想說有這本書，我也可以嘗試設計通知系統了耶！興奮的我立馬翻到那一章節，看完後，公司開會時提到的「外推播、內推播」、「多裝置登入時要儲存 user 的 device ID 」、「通知訊息要先塞到 Queue 裡再從 Workers 拉出來處理」，原本聽不懂的對話，或不知道怎麼實作的部分，全都豁然開朗，也理解同事的架構圖為什麼要那樣設計了。

小小一章，就解了我很多的「為什麼？」

其實剩下的章節，光看目錄名稱，沒辦法勾起我太大的興趣，直到有一天，主管又發問了。

我們的 App 架構是 Micro-services 外面有一層 Gateway，後來有個新需求是 Web 也要可以用，由於 Web 有可能出現流量太高，把後端打爆的情況，為了不讓 Web 的體驗影響到 App，同事在想要不要把 Web 跟 App 拆成兩個 Gateway。

主管就問：「我們 gateway 有 rate limit (或預期有) 的功能嗎？或是 rate limit 被規劃做在哪個地方？」

我立馬想起這本書的「Chapter 4 設計網路限速器 rate limiter」，想說這也太讚了吧！翻完後就能理解主管在說什麼了。通常微服務 + Gateway 的架構，會把 rate limiter 做在 Gateway。此外還知道 rate limiter 怎麼用、可以怎麼設計、會用到哪些演算法等等，雖然我們最後是使用 AWS Ingress 的限速服務，但能理解主管跟同事的對話著實令人開心。

如獲至寶的我就決定從頭詳閱其他章節，越看越開心。因為越看越發現，裡頭的架構我們的 App 都用得上。像是我們在存 user ID，貼文 ID 等資料時，這些資料都需要一個唯一值當 ID，雖然我們是用 ZooKeeper 提供的 ID Generator -- Snow Flake ID，而不是自己做，但看完「Chapter 7 設計可用於分散式系統的唯一 ID 生成器」我就了解，會需要用到 ID Generator ，是因為一台機器產 ID，不重複很簡單，但多台機器一起產 ID，要怎麼做到彼此溝通而不重複，是有技術在的。像是A 機器產了 1, 2, 3，B 機器就要從 4 開始產，會有這樣的技術在，也就是說我們要克服在分散式系統下，如何保證每次每台機器產的 ID 都是唯一值的困難點。

再來是 App 內分享貼文或分享他人的 profile 會需要產生 share link，也有用到類似「Chapter 8 設計短網址生成器」的概念；App 也有追蹤者的動態牆，對應到「Chapter 11 設計動態訊息系統」；用戶之間可以一對一傳訊息，也可以群聊，對應到「Chapter 12 設計聊天系統」；全站搜尋系統以及建立文章時， hashtag 的 auto complete 對應到「Chapter 13 設計搜尋文字自動補全系統」；存 cache 到 Redis 使用到的「Chapter 6 設計鍵值儲存系統」概念；就連我覺得看起來無關的章節「Chapter 14 設計 YouTube」，裡頭在講用戶上傳影音到 S3，要切成 multi-part，拿到 blob 的 presign url ，取得權限才能上傳等等，我們也有用到，因為就像 FB 一樣，我們的 App 也可以發圖影音。

真的是收穫滿滿的一本書，如果是菜鳥後端工程師，完全不懂架構是什麼，那你一定要看，看完以後你就會知道你們公司服務系統的雛形，以及為什麼要這樣設計。

如果是正在開發可以上傳圖文影音、有動態牆服務、可以聊天、發送通知的產品，那你更不能錯過這本寶藏！