系统设计基础知识：12个要点
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内容提要
本文为有开发经验的软件工程师准备，介绍了如何应对系统设计面试以及指导初级工程师实现设计的方法。面试官希望看到对系统设计基础的理解，问题约束和服务参数的讨论，基于工程权衡的决策，经验带来的独特方向，以及对系统和用户的整体视图。文章涵盖了API、数据库、扩展、CAP定理、Web身份验证和基本安全、负载均衡器、缓存、消息队列和索引等内容。
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Q&A
系统设计面试中，面试官希望看到哪些方面的理解？
面试官希望看到对系统设计基础的理解、问题约束和服务参数的讨论，以及基于工程权衡的合理决策。
API设计中REST、RPC和GraphQL各有什么优缺点？
REST适合资源建模，结构良好但可能获取不必要数据；RPC适合内部通信，空间效率高但难以处理并发；GraphQL适合客户应用，灵活获取数据但文档生成较难。
CAP定理在分布式系统设计中有什么重要性？
CAP定理指出在分布式系统中无法同时满足一致性、可用性和分区容忍性，是设计的关键基础。
数据库的水平扩展和垂直扩展有什么区别？
水平扩展通过增加更多机器来分担负载，而垂直扩展则是通过增加单台机器的资源来提升性能。
负载均衡器的常见技术有哪些？
常见的负载均衡技术包括轮询、最少连接和一致性哈希。
消息队列在系统设计中有什么作用？
消息队列有助于处理流量高峰，解耦客户端与服务器，确保消息的顺序和交付。
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