字节二面：面对高负载场景下，你会怎么扩展系统？

01 无状态服务

设计无状态服务，因为它们不依赖于服务器特定的数据，更容易扩展。

无状态服务不在服务器端存储任何与用户会话状态相关的数据。相反，它们将这些信息存储在客户端或共享数据库中。这种设计使得在需要时更容易添加或删除服务器，因为任何服务器都可以处理任何请求，而无需担心会话数据。

无状态服务还促进了更好的容错能力，因为一个服务器的故障不会影响整个系统。

02 水平扩展

增加更多服务器，以便可以共享工作负载。水平扩展，也称为横向扩展，涉及向系统中添加更多机器或实例以分散负载。与垂直扩展（增加现有机器的资源如CPU、内存）不同，水平扩展允许通过简单地增加更多服务器来处理更多流量和增加系统的容量。这种方法还提高了容错能力，因为一个服务器的故障不会导致整个系统瘫痪。

03 负载均衡

使用负载均衡器将传入请求均匀分配到多个服务器。负载均衡器就像一个交通警察，确保没有单个服务器因流量过大而不堪重负。通过均匀分配请求，它有助于保持系统的高可用性和可靠性。负载均衡器还可以执行健康检查，确保只有健康的服务器接收流量，自动将流量重定向离开故障服务器。

04 自动扩展

实施自动扩展策略，根据实时流量调整资源。自动扩展允许系统根据当前需求动态调整活动服务器的数量。当流量增加时，自动添加更多服务器来处理负载。当流量减少时，移除不必要的服务器以节省成本。这种方法确保资源利用的最佳化和成本效益，同时保持性能。

05 缓存

使用缓存来减少数据库的负载，并在大规模处理重复请求。缓存涉及将频繁访问的数据存储在临时存储位置中，以便可以快速检索，而无需访问底层数据库。这显著减少了数据库的负载，加快了响应时间，并改善了系统的整体性能。常见的缓存解决方案包括内存缓存如 Redis 和 Memcached。

06 数据库复制

将数据复制到多个节点以扩展读操作，同时提高冗余性。数据库复制涉及将数据从一个数据库服务器复制到另一个，确保在不同服务器上有多个数据副本。这种设置允许将读操作分散到多个服务器上，减少主数据库的负载并提高读取性能。复制还增强了数据的可用性和容错能力。

07 数据库分片

将数据分布到多个实例，以扩展写操作和读操作。分片涉及将数据库划分为更小、更易管理的部分，称为分片，每个分片都托管在单独的数据库服务器上。这种方法允许将读写操作分布到多个服务器上，有效地增加数据库的容量和性能。分片还通过将大数据集分解为更小、更易管理的单元来帮助管理。

08 异步处理

使用异步处理将耗时和资源密集型任务移至后台工作程序，以扩展新的请求。异步处理涉及在后台执行任务，独立于主要的请求-响应周期。通过将资源密集型任务卸载到后台工作程序，可以释放资源以更高效地处理新的传入请求。这种方法特别适用于不需要立即反馈的任务，例如发送电子邮件、处理大文件或运行复杂计算。

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