#就地避難在家鍛鍊寫作能力
軟體工程師系統設計面試準備指南
當你有了幾年的工作經驗以後,在找工作時一定會遇到系統設計的面試,有鑒於大部分的面試心得都是針對演算法以及資料結構的程式面試 (包括我之前寫的美國軟體工程師求職心得),對於系統設計的準備資源還真的不多,本篇要來剖析系統設計面試,介紹面試的流程、正確的心態以及準備的方向,讓大家再也不怕系統設計面試!
Medium 好讀版:https://medium.com/jktech/%E8%BB%9F%E9%AB%94%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%B8%AB%E7%B3%BB%E7%B5%B1%E8%A8%AD%E8%A8%88%E6%BA%96%E5%82%99%E6%8C%87%E5%8D%97-acf6ab1f502f?source=friends_link&sk=ca40acf60b749cb1b32c17a868b0c1a3
#為什麼系統設計很重要?
在程式面試表現優異,可以讓你順利拿到 Offer;但是系統設計會決定你加入公司的職等!這也就是為什麼有些人有十年經驗只能拿到 Mid-Level (L4) 的 Offer,而有些人只有五年經驗卻可以拿到資深工程師以上 (L5+) 的 Offer。
另外,如果你是面試 Staff 或是 Principal 級別以上的話,除了系統設計以外,有些公司還會有 Technical Leadership 的面試,來判斷你是否有能力可以跟不同的部門合作、解決問題的不確定性、帶領資淺的人然後推動並且完成一個跨部門的大型技術專案。
簡單來說,系統設計用來判斷你是 L4 或是 L5+,Technical Leadership 面試用來判斷是 L5 或是 L6+。
#為什麼系統設計很難準備?
大多數應徵者在準備的時候會過度偏重於程式面試,原因也不難理解,程式問題的定義很清楚,有給定的輸入以及預期的輸出,就算你真的想不出來,LeetCode 上的討論區也有參考答案;這種有考古題可以參考的面試,對於台灣教育出來的人來說相對好準備,隨著你解的問題多了,你也會更有信心,不知不覺甚至還會刷上癮了呢!但系統設計卻非如此。
系統設計面試的問題描述通常很模糊 (這是刻意的),沒有給定的輸入與輸出,比較沒有既定規則可以遵循,然後也沒有一個標準答案,針對不同系統你需要提出不同的解法然後分析優缺點,一樣的問題,面試官也會針對你過去經驗往不同的方向問,有些問題你工作上沒有碰過還真的回答不出來,這也就是為什麼很多人看到系統面試就怕了。
#到底要怎麼準備?
首先我們要先建立一個觀念:沒有任何一個人可以知道所有的技術細節
不管你的面試官有多少年經驗,不管他們再怎麼資深,在變化快速的軟體產業,沒有人可以知道所有事情,一定有你知道而他們沒聽過的事情!
請把系統設計當成分享你過去所學的面試,這個面試的目的在於展示你對於軟體架構能力的廣度跟深度,你必須可以給出大方向的架構,知道有哪些元件 (廣度),同時針對你熟悉的領域深入探討更多細節 (深度),並且提出幾個解決方案,分析優缺點,並且針對系統需求選擇合適的解法。
大方承認自己對某些領域的細節不熟,也是完全沒問題的,只要讓面試官了解你知道這個東西,如果要深入了解的話你知道有哪些方向要努力,這樣就夠了,因為在大型的軟體專案裡,一定是高度分工的,不會有人同時精通手機端、前端、後端、Infra 以及嵌入式或是硬體的。
講到這裡,相信你也知道如果真的要準備是準備不完的,這些知識是透過平常工作以及閱讀技術文章長期累積的成果,比較沒辦法臨時抱佛腳。
#具體來說會問什麼問題
舉例來說,一個系統設計的問題會像是這樣:如何設計 Facebook?
這類問題的描述通常會很大而且模糊,面試官不預期而且你也不可能在 45 分鐘內就設計出這些公司花了好幾年這麼多人力設計出來的產品,所以第一步要做的事情是確認需求:是要設計動態牆、Messenger、廣告系統還是推薦系統?流量跟資料量為多少?需要支援全球的使用者嗎?
確認完需求以後,會針對最重要的幾個使用場景設計你的 Data model 以及 API,接著畫出大的系統架構圖,大致上會包含客戶端 (手機版/桌面版)、Load Balancer (Reverse Proxy)、App Servers 以及資料庫,接著可以針對細節下去討論,這邊開始就很自由了。
如果你是專精在資料庫,可以討論要用什麼資料庫以及資料要怎麼存可以讓特定使用場景的讀取以及寫入效能比較好,要怎麼做資料庫的 Replication 跟 Sharding 來服務更多的使用者?
如果講到快取,哪些地方可以加快取呢 (瀏覽器前端, CDN, App Server, 資料庫)?具體來說寫入快取有哪些方式以及優缺點 (write-through, write-around, write-back)?什麼時候要失效?要讓哪些資料失效?
如果聊到微服務器架構跟 Service Mesh,不同的服務怎麼跟其他的服務溝通? control plane 要怎麼更新 data plane 的設定?如果 control plane 掛了怎麼辦?要怎麼做 service discovery? 哪一種 Load Balancing 策略比較好 (round robin, random, least connection, ring hash, or maglev)?有些服務掛了影響到整個系統怎麼辦?什麼時候需要 circuit breaker ?
如果你是手機開發者,怎麼實現離線瀏覽?手機要有資料庫嗎?要怎麼以及多常跟伺服器同步?API 要怎麼設計?如何實現 Infinite Loading?剛 Po 文以後要怎麼樣在自己手機上馬上看到?
這些問題真的列舉不完,總之看到這裡你會了解為什麼我說這個面試是沒有範圍而且也準備不完的,重點應該放在跟面試官的討論,展現你在技術方面的廣度跟深度,讓面試結束的時候能夠有一個你們兩個人都同意的設計!
#準備材料
系統設計的資源比較分散,以下是我篩選過後覺得有用的資料,按照素材的類型作分類,也歡迎大家留言補充!
#入門影片
針對完全沒有概念的新手,我建議可以先從哈佛的 CS75 Lecture 9 Scalability 開始,裡面講到的很多基礎觀念都相當重要,值得一再複習,這些概念先有了以後再閱讀其他的材料會比較有感覺:
如果你看完這篇文章後還想再多了解系統面試的形式,也可以看一個前 Facebook 工程師分享的影片:
Distributed Systems in One Lesson 也很推,裡面提到不少業界在使用的設計模式:
有一個需要付費的資源是 SystemsExpert,每個影片會講解一個系統設計重要的概念,我個人覺得內容有點淺所以沒有買,但是整理地還算不錯,如果你看完他們免費的影片有興趣還是可以參考一下。
#閱讀文章
影片是一個讓你很好理解大方向概念的方式,但是如果你要深入理解背後的原理還有怎麼運作的細節,還是得透過大量以及深度的閱讀來吸收呀!
system design primer 整理了很多系統設計的資源,資料量很夠, 個人的建議是先快速過一遍,不要細讀,先知道總共有哪些元件,大概是做什麼用的就好,接著針對有興趣的部分在深入研究,建立自己的知識庫。
Grokking the System Design Interview 也是很多人推薦的材料,主要是針對系統設計的問題提供範例解答,他們的答案可以當作一個參考,但面試的時候不要完全照著回答,還是得看跟面試官討論的結果來進行,但這個是需要付費的,有興趣可以用我的推薦碼註冊購買。
如果你不想花錢或是不確定 Grokking 的文章你喜不喜歡,有一個類似的網站 Crack the System Design Interview 整理得也還不錯。
#書籍
唸書是一個有系統性學習的方法,如果你只想選一本書來看,就選這本大家都推的系統設計聖經 — Designing Data-Intensive Applications,簡稱 DDIA,這本書適合的對象是想要長期準備系統設計或是分散式系統的人,裡面舉的例子都是實際上業界遇到的問題,不會有以前讀教科書那種工作又用不到的感覺;但也因為是書,花了一些篇幅在講解背景知識,包含以前的系統是怎麼設計的以及如何演進到現在,對短期要準備面試的人效率會有點低,所以不適合有時間壓力的人。
這本書我目前讀了一半,最大的收獲是它解釋了很多為什麼現代的系統要做這樣的設計,我們針對不同的系統要求可以有哪些解法,這些解法各有什麼優缺點,總之分散式系統就是我們解決了一個問題,但又會產生更多要考量的點,一切都是 trade-off。
但這本書也不是沒有缺點的,首先我覺得是本書的英文沒有很好讀,我常常一段看了好幾遍才知道他想表達的重點是什麼,而且,有些很重要的觀念常常藏在一段文字裡用一句話帶過,但是不太重要的觀念卻使用 Bullet Point 表達;另外這本書話常常講一半,一些觀念提到了一點卻說我們後面再聊,也因為這樣,我在考慮要不要幫大家整理每一個章節的重點,翻成中文分享給大家,有興趣的朋友麻煩拍手留言告訴我!
除此之外,Google 的 SRE Books 內容也很實在,但是每一個章節的內容是獨立的,建議大家選擇想研究的章節跳著看就好。
最後,Distributed systems for fun and profit 的內容也很好,以分散式系統的理論為主,比較沒那麼針對系統設計面試。
#還想閱讀更多嗎?
我知道光是上面的資源就已經讀不完了,但是行有餘力的話,平時也可以多看看各大公司的技術部落格或是訂閱技術週刊如 TechBridge (台灣) 、HackerNews 以及 InfoQ 等等。
此外,參考別人的經驗也是很好的方式,最近剛好幾個朋友剛找完工作,他們分享的矽谷找資深工程師工作心得分享以及2020 上半年軟工找工經驗分享也都很值得看!
最後,在工作上使用到的技術,除了會用以外,最好也要花時間去研讀技術文件,了解他們設計的考量以及支援的場景,大部分這類型針對開發者的文件寫得會比較深入,所以也是相當好的學習素材;我自己過去一年因為工作上需要整合 Envoy 到我們公司的 Traffic Infrastructure,從他們的文件中學到很多 Service Mesh 跟微服務器的重要概念,學習的深度都是其他資源無法提供的。
#總結
這篇文章我們整理了很豐富的系統設計資源,希望大家不要被這滿滿的資訊量嚇跑。
請記得,我們永遠有各種方法在短期內針對面試做準備,提升面試的表現,但這都只是一時的,沒辦法讓你一夕之間就成為專家;如果想要追求長期的持續成長,那麼沒有捷徑 — 就是養成每天學習以及閱讀的習慣,一開始真的很難看到效果,但是當你持續一週、一個月甚至是一年以後,你會明顯感受到自己的成長,這些投入的時間都是騙不了人的。
如果這篇文章對你有幫助,請拍手留言加訂閱,並且分享給更多有需要的人知道!
同時也有1部Youtube影片,追蹤數超過7萬的網紅DatWaisunGun,也在其Youtube影片中提到,1.去這裡C:\Users\使用者名稱\AppData\Local\TslGame\Saved\Config\WindowsNoEditor 2.打開Engine , 跟著影片說的把shadow那6行刪掉 3.打開Scalability , 把 r.ShadowDintanceScale=0.1 這...
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scalability中文 在 Taipei Ethereum Meetup Facebook 的最佳解答
📜 [專欄新文章] Crosslink Recap —— Design pattern: build your first profitable DApp and smart contract
✍️ Feihu Tang
📥 歡迎投稿: https://medium.com/taipei-ethereum-meetup #徵技術分享文 #使用心得 #教學文 #medium
上文 里說到,這幾天我會在臺北的 Crosslink 作為文字組的志願者,此次我負責這個議程的記錄,裡面非常多的 insight,我聽了非常感動。
會後,陳品來和我說,這次有一點遺憾是自己選擇使用英文,但是自己的英文並不足夠流利,使得大概只是介紹 slide 內容本身,如果用中文的話,就可以捕捉到更多的信息了。但是我覺得現在的版本就已經足夠好,會議當天臺下也有很多 foreigners,這種偶爾選擇走出自己舒適區的方法也是非常值得鼓勵!
陳品和我同是 TPE 的演講者,同時又都在去年成立了自己的 Dapp Startup,我們之間 share 著許多共同的觀點,這一次能夠記錄這個議程,也可以從側面描述一些從我的視角出發的補充論據。這里順便吐槽一下,剛從大阪 Devcon 回來,去了北京 Dragonfly,為了參加 Crosslink,中間不得不又回到日本,差點沒累個半死 …
參考資料
Bilibili, 演講回放 | Youtube 分流
Slide, Design Pattern: Build Your First Profitable DApp and Smart Contract.
Slide, Web3 Business Models by @owocki
加密協議的本質已不是「去中心化」,而是區塊鏈的可分叉
Multicoin:论 Layer 1 和 Layer 2 的价值捕获
論開放式金融框架下價值捕獲的重要性
五分鐘概覽 DeFi 當前常見的商業模式
挑戰
回到當天的議程。首先陳品介紹了 Dapp 開發者所面臨的挑戰,他將一個 Dapp 的生命周期,劃分為三個階段:
Bootstrap 冷啟動
Value Capturing 價值捕獲
Sustainability 可持續發展
其中最難的也是最核心的是第二個階段,Remember what has been told by Felix?
緊接著,陳品類比擴容悖論(Scalability Trilemma) 提出了 Dapp 悖論 (Dapp Dilemma)。開發一個 Dapp 非常容易,但是要開發一款可持續盈利的 Dapp 卻非常困難。究其原因,就是 Dapp 合約在默認情況下應當是開源的,而開源則意味著任何人都可以 fork ,然後將手續費設置成更低甚至是免費的版本。然而開源,或者說 「可分叉性」 ,這柄高懸在開發者頭頂的達摩克利斯之劍,又恰恰是她最迷人的地方。開源、自治、可持續,是每一個 Dapp 開發者所追求的極致的目標。
如同擴容悖論 (Scalability Trilemma) 只是 hard to achive 一樣,Dapp 悖論 (Dapp Dilemma) 也並非無解。
月前 Shell Xu 在 Linux Story 群里有一次 關於開源盈利模式的討論。Btw, 我之前在 Github x 平安雲的活動上, 還有幸聽了 Shell 的一節課 。
Shell 認為開源的盈利模式,有很多種,其中包括:
捐助 有很多成功的例子。甚至還有專門的網站 Patreon,ci-en 以及 愛發電。一些比特幣和匿名幣的開發者也依靠這種模式。軟體開源,但是往 AppStore 賣的話,實際也算是捐助,例如 keka 和很多 shareware games。 (這麼說來,itch 里自由定價,其實理論上也算是捐助吧。)
軟體免費,服務收費 代表 Red Hat
雙授權 代表 GhostScript 和 MongoDB
基金會 然後基金會又分為好幾種模式。 其中最成功的要算 Apache 基金會,參見 從用戶成為“股東” — — 在 Apache 基金會的 2600 天(Mozilia 你還好嗎 — — ?)
緊接著我提到,發幣其實也是一種。這一點最好的文章是 Naval 14 年寫下的那篇著名的 《比特幣眾籌模式》。這個觀點 Shell Xu 也非常認同,並且他還特別指出發幣事實上是很成功的一種手段。另外,最後我的觀點,我後來也專門寫了一篇文章, from open source to self hosting … 這是一個 Self hosting 的例子。
案例
EasyDAI
接下來陳品開始分析一些實際的案例,首先從自己的作品開始。
使用者將以太幣存入後,便會透過智慧合約自動執行,將以太幣兌換為美元穩定幣 DAI,隨後把 DAI 存入 Compound 借貸放款平臺,經由智慧合約去中心化地放款給其他有融資需求的用戶來獲得利息。
—— EasyDAI
我們看到 EasyDAI 的一筆交易中,會同時調用經過多個智能合約,這種互通性(Interoperability),也是 DeFi 項目的魅力之一。參見 InstaDApp, Bridge Protocols 。
Bancor VS Uniswap
剛才說到,發幣也是一種商業模式。談及 ICO,雖然我们都知道 Linux 那句著名的 Talk is Cheap,Show me the code,但在區塊鏈的世界,通常的作法則是 You reap, before you sow。但是並不是說,發幣就是解決所有的問題銀彈,可以參見 Gitcoin 的那篇,而一個多餘的 Token 帶來的後果很可能是災難性的。
Why Gitcoin Didn’t Launch With A Token
比較 Bancor 和 Uniswap,Uniswap 勝出已成公論,原因很多。首先 Uniswap 不會被 Bancor 代幣尋租(之前 Bancor 的運營人員有聯絡到我們希望幫我們的 EOS 代幣上 Bancor 交易所,當然代價是 5000 usdt。。。)。
然後更致命的原因 Bancor 的流動性是死的,而 Uniswap 協議的流動性足夠靈活,可以隨著市場的變化,動態調整。
最後 Bancor 協議的前提,假設 cw 是定值看起來也很沒道理。而所有這些原因,導致的結果就是會是 Bancor 錨定的代幣,缺少脫鉤的機制。關於這個論點,我之前在 Dapp Review 專門寫過文章: 重新審視 Bancor 演算法,為什麼 cw 是失效的設計 。
Kybey
接下來列舉了一個中庸的例子,Kybey。他依靠著 offchain 的設計,避免自己過早的遭遇分叉,從而也成功的積累了網路效應。
Raiden Network
而作為失敗例子的代表,相比於 Lightning,Raiden 網路發行了自己的代幣,並且類似以太坊那樣將這種代幣作為手續費,但是這種做法並沒有捕獲到 Layer2 的價值,從而導致項目的失敗。
MakerDAO
最後陳品舉了一個正面的價值捕獲的例子 — MakerDAO,這個觀點也和此前 X-Orde 群里 Tina 的看法一致。
結論
回到 Dapp Dilemma,因為 Smart Contract 默認你就是需要開源的,所以所有開源軟體會遇到的問題,你大概也都會遇到,而解決這一問題的唯一方法,陳品在 slide 里也進行了總結,就是 在被分叉之前,捕獲足夠的價值,從而積累出足夠的網路效應作為你的壁壘 。
QA
Q: 如何實現閉源。
A: 不要在 etherscan 里 verify source code 就可以了。 這里我還有一個小的疑問,因為實際上我們所有的 bytecode 已經上 EVM 了,這里是否有可能被逆向工程?@陳品
Q: 閉源真的有用戶來用嗎?
A: Of course。
Q: How about PollTogether?
A: 這是一個價值捕獲的好的例子,等到他們開源的時候,合約里已經有足夠吸引力的 deposit 了。
Crosslink Recap —— Design pattern: build your first profitable DApp and smart contract was originally published in Taipei Ethereum Meetup on Medium, where people are continuing the conversation by highlighting and responding to this story.
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最新優化檔 去掉影子+提高FPS+綠色血變回紅色血 (適用於第2次月更新)
1.去這裡C:\Users\使用者名稱\AppData\Local\TslGame\Saved\Config\WindowsNoEditor
2.打開Engine , 跟著影片說的把shadow那6行刪掉
3.打開Scalability , 把 r.ShadowDintanceScale=0.1 這行刪掉(沒有的話請看註1)
4.啟動選項打上 -malloc=system -USEALLAVAILABLECORES -maxMem=24000 -force-feature-level-11-0 -d3d10
-d3d10最為重要
5.開遊戲 把遊戲語言調為中文以外,因為紅血被大陸和諧掉了
6.好好享受我做的優化檔
註1如果你沒用過優化檔的話
以下我已經弄好了
Engine.ini
https://drive.google.com/open?id=0BxGdTnmKJkkzX2lYZ2ZybWVhcTA
Scalability.ini
https://drive.google.com/open?id=0BxGdTnmKJkkza05RUjhQbU43Ylk
感謝觀眾給我優化相關信息
實況在這裡 Twitch: https://www.twitch.tv/waisun
看我吃雞雞的影片: https://www.youtube.com/user/chwai3721
想加入 waisun 大家庭? https://discord.gg/kXBpSPZ
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2.打開Engine , 跟著影片說的把shadow那6行刪掉
3.打開Scalability , 把 r.ShadowDintanceScale=0.1 這行刪掉(沒有的話請看註1)
4.啟動選項打上 -malloc=system -USEALLAVAILABLECORES -maxMem=24000 -force-feature-level-11-0 -d3d10
-d3d10最為重要
5.開遊戲 把遊戲語言調為中文以外,因為紅血被大陸和諧掉了
6.好好享受我做的優化檔
註1如果你沒用過我的優化檔的話
以下是我"已優化"好的檔案,就是我現在所使用的檔案
Engine.ini
https://drive.google.com/open?id=0BxGdTnmKJkkzX2lYZ2ZybWVhcTA
Scalability.ini
https://drive.google.com/open?id=0BxGdTnmKJkkza05RUjhQbU43Ylk
WIN10用戶的路徑
%LocalAppData%\TslGame\Saved\Config\WindowsNoEditor
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