如何设计一个微博系统架构,简单微波系统的设计与实现

引言需求分析概要设计详细设计发布/订阅问题后记

1. 引言
年前面试 “百度网盘” 部门的 “后端高级开发工程师”，在三面的时候有道面试题印象挺深刻的。
记得当时的面试官十分专业，问了很多项目相关且思考性很强的问题，还有几个是我平日在开发过程中积累过的优质 BUG，也都问到了。
正在我沾沾自喜，以为考的都会，答的全对时，面试官开始发难了：“既然你项目上的思考还挺多，那我考你个项目设计的题目吧！首先说明，这些题目不是为了难倒谁，只是想看一下候选人掌握技术知识的深度和广度！”

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“?。?对对对！是这样的”，虽然心里百般忐忑，确实日常需求都是 CRUD（增删改查），架构类的设计很久没在项目里做过了，但还是表现出不慌不忙、胸有成竹之色。
毕竟面试宝典有曰：面试中一半的时间都是在打心理战！只要做足功课，在考场上自信满满地防御，凭面试官一两个小时的进攻，我们也不会败下阵来。
2. 需求分析
面试官问：“微博作为国民常用的社交类 APP，平时用吗？可以说一下微博常用的几个功能吗？”
微博还真没咋用，不过最近刚看了一篇关于微博的系统设计方案，于是不慌不忙地答到：“微博常见功能有刷微博，发帖子以及用户关注，此外，用户还可以点赞、评论、收藏和转发微博。”
“好，那如果现在让你设计一个微博系统，结合刚才你说的几个核心功能，你会怎么设计？需要考虑系统高并发、高性能以及高可用性。”
拿到 “产品需求” 之后，我首先在脑海中构建了一个核心功能的用例图，如下：

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每个需求说明如下：

刷微博：用户打开手机 APP 端的微博主页，显示关注的好友最近发表的微博，按最近时间排序；
发微博：用户可以发表不超过 140 字文本的内容，可以包含图片和视频；
关注好友：用户可以关注其他用户，被关注者可以看到粉丝信息和粉丝数。

3. 概要设计
微博的业务功能不难理解，但是并发量和数据量都非常大：

10 亿级别的用户量，平均每个用户上千个帖子数，每个用户可关注上千个好友；
高并发量，每秒十万级的平均页面访问，每秒万级的帖子发布量；
用户分布不均匀，部分明星用户的帖子数量或者粉丝数量，超出普通用户几个数量级；
时间分布不均匀，某个用户可能突然在某个时间点成为热点用户，其粉丝也可能陡增几个数量级。

其具有一个典型社交类系统的特征，可归结为三点：