高并发系统设计-Java面试指南

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### 高并发系统设计介绍

高并发系统设计是一个涉及到多个领域的复杂问题，需要考虑系统的性能、可扩展性、容错性、安全性等多个方面。以下是一些常用的设计技术和相关代码示例：

**负载均衡**
负载均衡是一种常用的高并发系统设计技术，它可以将请求分发到多个服务器上，从而提高系统的并发处理能力和可用性。常见的负载均衡算法包括轮询、随机、加权轮询、加权随机等。

示例代码：

```java
public class LoadBalancer {
    private List<String> serverList;

public LoadBalancer(List<String> serverList) {
        this.serverList = serverList;
    }

public String getServer() {
        // 使用轮询算法获取服务器地址
        // ...
        return serverAddress;
    }
}
```
**缓存**
缓存是另一个常用的高并发系统设计技术，它可以通过缓存常用数据或计算结果，从而减少对后端系统的访问次数，提高系统的性能和响应速度。常见的缓存技术包括本地缓存和分布式缓存。

示例代码：

```java
public class LocalCache {
    private Map<String, Object> cache = new HashMap<>();

public Object get(String key) {
        return cache.get(key);
    }

public void put(String key, Object value) {
        cache.put(key, value);
    }

public void remove(String key) {
        cache.remove(key);
    }
}
```
**异步处理**
异步处理是一种常用的高并发系统设计技术，它可以将耗时的操作转移到后台线程或者消息队列中进行处理，从而减少请求的等待时间和提高系统的并发能力。常见的异步处理技术包括线程池、消息队列、异步IO等。

示例代码：

```java
public class ThreadPool {
    private ExecutorService executorService;

public ThreadPool(int corePoolSize, int maxPoolSize, int queueCapacity) {
        executorService = new ThreadPoolExecutor(
                corePoolSize,
                maxPoolSize,
                60L,
                TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(queueCapacity));
    }

public void submit(Runnable task) {
        executorService.submit(task);
    }

public void shutdown() {
        executorService.shutdown();
    }
}
```
**数据库设计**
数据库设计也是高并发系统设计中一个重要的方面，它可以通过合理的数据结构设计和索引优化等手段，提高数据库的读写性能和响应速度。常见的数据库设计技术包括垂直拆分、水平拆分、缓存数据等。

示例代码：
CREATE TABLE user (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    age INT,
    ...
);

CREATE INDEX idx_name ON user(name);
```
以上是一些常用的高并发系统设计技术和相关代码示例

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