システム設計面接の傾向と対策（秀和システム） [電子書籍]

システム設計面接の傾向と対策（秀和システム） [電子書籍] の 商品概要

• 目次
  Part 1
  　Chapter 1　システム設計に関する概念を俯瞰する
  　　1.1　トレードオフについての議論
  　　1.2　あなたは本書を読むべきでしょうか？
  　　1.3　本書の概要
  　　1.4　前奏曲：システムのさまざまなサービスにおける、スケーリングについての簡単な議論
  　　　1.4.1　始まり：アプリケーションの小規模な初期デプロイメント
  　　　1.4.2　GeoDNSでのスケーリング
  　　　1.4.3　キャッシングサービスの追加
  　　　1.4.4　コンテンツ配信ネットワーク
  　　　1.4.5　水平スケーラビリティとクラスタ管理、継続的インテグレーション、継続的デプロイメントについての簡単な議論
  　　　1.4.6　機能的分割と横断的な関心の集約
  　　　1.4.7　バッチあるいはストリーミングによる抽出、変換、書き出し（ETL）の処理
  　　　1.4.8　その他の一般的なサービス
  　　　1.4.9　クラウド vs ベアメタル
  　　　1.4.10　サーバレス：Function as a Service（FaaS）
  　　　1.4.11　結論：バックエンドサービスのスケーリング
  　　まとめ
  　Chapter 2　典型的なシステム設計面接の流れ
  　　2.1　要件を明確にし、トレードオフについて議論する
  　　2.2　API仕様の草案を作成する
  　　　2.2.1　一般的なAPIエンドポイント
  　　2.3　ユーザーとデータ間の接続と処理
  　　2.4　データモデルを設計する
  　　　2.4.1　複数のサービスがデータベースを共有することの欠点の例
  　　　2.4.2　ユーザー更新の競合を防ぐために利用可能な技
  .12　地域の規制
  　　まとめ
  　Chapter 8　レートリミットサービスの設計
  　　8.1　レートリミットサービスの代替案とそれが実現不可能な理由
  　　8.2　レートリミットを行わない場合
  　　8.3　機能要件
  　　8.4　非機能要件
  　　　8.4.1　スケーラビリティ
  　　　8.4.2　パフォーマンス
  　　　8.4.3　複雑さ
  　　　8.4.4　セキュリティとプライバシー
  　　　8.4.5　可用性と耐障害性
  　　　8.4.6　精度
  　　　8.4.7　整合性
  　　8.5　ユーザーストーリーと必要なサービスコンポーネントの議論
  　　8.6　高レベルアーキテクチャ
  　　8.7　ステートフルアプローチ／シャーディング
  　　8.8　全てのカウントを各ホストに保存する
  　　　8.8.1　高レベルアーキテクチャ
  　　　8.8.2　カウントの同期
  　　8.9　レートリミットアルゴリズム
  　　　8.9.1　トークンバケット
  　　　8.9.2　リーキーバケット
  　　　8.9.3　固定ウィンドウカウンター
  　　　8.9.4　スライディングウィンドウログ
  　　　8.9.5　スライディングウィンドウカウンター
  　　8.10　サイドカーパターンの採用
  　　8.11　ロギング、モニタリング、アラート
  　　8.12　クライアントライブラリで機能を提供する
  　　8.13　さらなる参考文献
  　　まとめ
  　Chapter 9　通知／アラートサービスの設計
  　　9.1　機能要件
  　　　9.1.1　通知サービスはアップタイムモニタリングには適さない
  　　　9.1.2　ユーザーとデータ
  　　
  
  
  Socket
  　　　6.7.6　比較
  　　まとめ
  
  Part 2
  　Chapter 7　Craigslistの設計
  　　7.1　ユーザーストーリーと要件
  　　7.2　API
  　　7.3　SQLデータベーススキーマ
  　　7.4　初期の高レベルアーキテクチャ
  　　7.5　モノリス型アーキテクチャ
  　　7.6　SQLデータベースとオブジェクトストアの使用
  　　7.7　移行は厄介な作業である
  　　7.8　投稿の書き込みと読み取り
  　　7.9　機能的パーティショニング
  　　7.10　キャッシング
  　　7.11　CDN
  　　7.12　SQLクラスタによる読み取りのスケーリング
  　　7.13　書き込みスループットのスケーリング
  　　　7.13.1　Kafkaのようなメッセージブローカーを使用する
  　　7.14　電子メールサービス
  　　7.15　検索
  　　7.16　古い投稿の削除
  　　7.17　モニタリングとアラート
  　　7.18　これまでのアーキテクチャ議論のまとめ
  　　7.19　その他の可能な議論トピック
  　　　7.19.1　投稿の報告
  　　　7.19.2　グレースフルデグラデーション（優雅な機能低下）
  　　　7.19.3　複雑さ
  　　　7.19.4　アイテムカテゴリ／タグ
  　　　7.19.5　分析とレコメンデーション
  　　　7.19.6　A/Bテスト
  　　　7.19.7　サブスクリプションと保存された検索
  　　　7.19.8　検索サービスへの重複リクエストを許可する
  　　　7.19.9　検索サービスへの重複リクエストを避ける
  　　　7.19.10　レートリミットの導入
  　　　7.19.11　大量の投稿
  　　　7.19
  
  
  3　変更データキャプチャ（CDC）
  　　5.4　イベントソーシングとCDCの比較
  　　5.5　トランザクションスーパーバイザー
  　　5.6　Saga
  　　　5.6.1　コレオグラフィ
  　　　5.6.2　オーケストレーション
  　　　5.6.3　比較
  　　5.7　その他のトランザクションタイプ
  　　5.8　さらなる参考文献
  　　まとめ
  　Chapter 6　機能的分割のための共通サービス
  　　6.1　サービスのさまざまな共通機能
  　　　6.1.1　セキュリティ
  　　　6.1.2　エラーチェック
  　　　6.1.3　パフォーマンスと可用性
  　　　6.1.4　ロギングと分析
  　　6.2　サービスメッシュ／サイドカーパターン
  　　6.3　メタデータサービス
  　　6.4　サービスディスカバリ
  　　6.5　機能的分割とさまざまなフレームワーク
  　　　6.5.1　アプリの基本的なシステム設計
  　　　6.5.2　Webサーバアプリケーションの目的
  　　　6.5.3　Webとモバイルのフレームワーク
  　　6.6　ライブラリ vs サービス
  　　　6.6.1　言語に依存するか、テクノロジーに依存しないか
  　　　6.6.2　レイテンシの予測可能性
  　　　6.6.3　動作の予測可能性と再現性
  　　　6.6.4　ライブラリのスケーリングに関する考慮事項
  　　　6.6.5　その他の考慮事項
  　　6.7　一般的なAPIパラダイム
  　　　6.7.1　OSI（Open Systems Interconnection）参照モデル
  　　　6.7.2　REST
  　　　6.7.3　RPC（Remote Procedure Call）
  　　　6.7.4　GraphQL
  　　　6.7.5　Web
  術
  　　2.5　ロギング、モニタリング、アラート
  　　　2.5.1　モニタリングの重要性
  　　　2.5.2　オブザーバビリティ
  　　　2.5.3　アラートへの対応
  　　　2.5.4　アプリケーションレベルのロギングツール
  　　　2.5.5　ストリーミングあるいはバッチ処理によるデータ品質の監査
  　　　2.5.6　データ異常を検出するための異常検知
  　　　2.5.7　検知されないエラーと監査
  　　　2.5.8　オブザーバビリティに関する参考情報
  　　2.6　検索バー
  　　　2.6.1　導入
  　　　2.6.2　Elasticsearchを用いた検索バーの実装
  　　　2.6.3　Elasticsearchインデックスと取り込み
  　　　2.6.4　SQLの代わりにElasticsearchを利用する
  　　　2.6.5　サービスでの検索の実装
  　　　2.6.6　検索に関する読み物
  　　2.7　その他の議論
  　　　2.7.1　アプリケーションの運用と拡張
  　　　2.7.2　ほかのタイプのユーザーのサポート
  　　　2.7.3　代替となるアーキテクチャの決定
  　　　2.7.4　ユーザビリティとフィードバック
  　　　2.7.5　エッジケースと新しい制約
  　　　2.7.6　クラウドネイティブの概念
  　　2.8　面接後の振り返りと評価
  　　　2.8.1　面接後できるだけ早く振り返りを書く
  　　　2.8.2　自己評価を書く
  　　　2.8.3　言及しなかった詳細な事項
  　　　2.8.4　面接のフィードバック
  　　2.9　会社を面接する
  　　まとめ
  　Chapter 3　非機能要件
  　　3.1　スケーラビリティ
  　　　3.1.1　ス
  
  
  単語のフィルタリング
  　　　11.7.8　頻出の新しい未知の単語の管理
  　　　11.7.9　重み付けトライの生成と配布
  　　11.8　サンプリングアプローチ
  　　11.9　ストレージ要件の処理
  　　11.10　単語ではなくフレーズの処理
  　　　11.10.1　オートコンプリート候補の最大長
  　　　11.10.2　不適切な候補の
  グルリーダーレプリケーション
  　　　4.3.3　マルチリーダーレプリケーション
  　　　4.3.4　リーダーレスレプリケーション
  　　　4.3.5　HDFSレプリケーション
  　　　4.3.6　さらなる参考文献
  　　4.4　シャーディングされたデータベースによるストレージ容量のスケーリング
  　　　4.4.1　シャーディングされたRDBMS
  　　4.5　イベントの集約
  　　　4.5.1　単一層集約
  　　　4.5.2　多層集約
  　　　4.5.3　パーティショニング
  　　　4.5.4　イベントの種類が非常に多い場合
  　　　4.5.5　レプリケーションとフォールトトレランス
  　　4.6　バッチおよびストリーミングETL
  　　　4.6.1　簡単なバッチETLパイプライン
  　　　4.6.2　メッセージング用語
  　　　4.6.3　KafkaとRabbitMQ
  　　　4.6.4　Lambdaアーキテクチャ
  　　4.7　非正規化
  　　4.8　キャッシング
  　　　4.8.1　読み取り戦略
  　　　4.8.2　書き込み戦略
  　　4.9　別サービスとしてのキャッシング
  　　4.10　異なる種類のデータのキャッシュの例とその手法
  　　4.11　キャッシュの無効化
  　　　4.11.1　ブラウザキャッシュの無効化
  　　　4.11.2　キャッシングサービスでのキャッシュ無効化
  　　4.12　キャッシュウォーミング
  　　4.13　さらなる参考文献
  　　　4.13.1　キャッシングの参考文献
  　　まとめ
  　Chapter 5　分散トランザクション
  　　5.1　イベント駆動アーキテクチャ（EDA）
  　　5.2　イベントソーシング
  　　5.
  
  
  テートレスサービスとステートフルサービス
  　　　3.1.2　基本的なロードバランサーの概念
  　　3.2　可用性
  　　3.3　フォールトトレランス
  　　　3.3.1　レプリケーションと冗長性
  　　　3.3.2　前方誤り訂正と誤り訂正符号
  　　　3.3.3　サーキットブレーカー
  　　　3.3.4　指数バックオフとリトライ
  　　　3.3.5　ほかのサービスのレスポンスのキャッシング
  　　　3.3.6　チェックポインティング
  　　　3.3.7　デッドレターキュー
  　　　3.3.8　ロギングと定期的な監査
  　　　3.3.9　バルクヘッドパターン
  　　　3.3.10　フォールバックパターン
  　　3.4　パフォーマンス／レイテンシとスループット
  　　3.5　整合性
  　　　3.5.1　フルメッシュ
  　　　3.5.2　コーディネーションサービス
  　　　3.5.3　分散キャッシュ
  　　　3.5.4　ゴシッププロトコル
  　　　3.5.5　ランダムリーダー選択
  　　3.6　精度
  　　3.7　複雑性と保守性
  　　　3.7.1　継続的デプロイメント（CD）
  　　3.8　コスト
  　　3.9　セキュリティ
  　　3.10　プライバシー
  　　　3.10.1　外部サービス vs 内部サービス
  　　3.11　クラウドネイティブ
  　　3.12　さらなる参考情報
  　　まとめ
  　Chapter 4　データベースのスケーリング
  　　4.1　ストレージサービスに関する簡単な前置き
  　　4.2　データベースを使用する場合と避ける場合
  　　4.3　レプリケーション
  　　　4.3.1　レプリカの分散
  　　　4.3.2　シン
  　9.1.3　受信者チャンネル
  　　　9.1.4　テンプレート
  　　　9.1.5　トリガー条件
  　　　9.1.6　購読者、送信者グループ、受信者グループの管理
  　　　9.1.7　ユーザー機能
  　　　9.1.8　分析
  　　9.2　非機能要件
  　　9.3　初期の高レベルアーキテクチャ
  　　9.4　オブジェクトストア：通知の設定と送信
  　　9.5　通知テンプレート
  　　　9.5.1　通知テンプレートサービス
  　　　9.5.2　追加機能
  　　9.6　スケジュールされた通知
  　　9.7　通知アドレス指定グループ
  　　9.8　購読解除リクエストの処理
  　　9.9　配信失敗の処理
  　　9.10　重複した通知に関するクライアント側の考慮事項
  　　9.11　優先度
  　　9.12　検索
  　　9.13　モニタリングとアラート
  　　9.14　通知／アラートサービスの可用性モニタリングとアラート
  　　9.15　その他の議論可能なトピック
  　　9.16　最終ノート
  　　まとめ
  　Chapter 10　データベースバッチ監査サービスの設計
  　　10.1　なぜ監査が必要なのか?
  　　10.2　SQLクエリの結果に対する条件文による検証の定義
  　　10.3　シンプルなSQLバッチ監査サービス
  　　　10.3.1　監査スクリプト
  　　　10.3.2　監査サービス
  　　10.4　要件
  　　10.5　高レベルアーキテクチャ
  　　10.5.1　バッチ監査ジョブの実行
  　　10.5.2　アラートの処理
  　　10.6　データベースクエリの制約
  　　　10.6.1　クエリ実行時間の制限
  　　　10.6.2　送信前のクエリ
  文字列のチェック
  　　　10.6.3　ユーザーは早めにトレーニングを受けるべきである
  　　10.7　同時に大量なクエリが実行されることを防止する
  　　10.8　データベーススキーマメタデータのほかのユーザー
  　　10.9　データパイプラインの監査
  　　10.10　ロギング、モニタリング、アラート
  　　10.11　その他の可能な監査タイプ
  　　　10.11.1　データセンター間の整合性監査
  　　　10.11.2　上流と下流のデータの比較
  　　10.12　その他の議論可能なトピック
  　　10.13　参考文献
  　　まとめ
  　Chapter 11　オートコンプリート／タイプアヘッド
  　　11.1　オートコンプリートの用途
  　　11.2　検索とオートコンプリート
  　　11.3　機能要件
  　　　11.3.1　オートコンプリートサービスの範囲
  　　　11.3.2　いくつかのUXの詳細
  　　　11.3.3　検索履歴の考慮
  　　　11.3.4　コンテンツモデレーションと公平性
  　　11.4　非機能要件
  　　11.5　高レベルアーキテクチャの計画
  　　11.6　重み付けトライアプローチと初期の高レベルアーキテクチャ
  　　11.7　実装の詳細
  　　　11.7.1　各ステップは独立したタスクであるべき
  　　　11.7.2　ElasticsearchからHDFSに関連ログを取得する
  　　　11.7.3　検索文字列を単語に分割し、ほかの単純な操作を行う
  　　　11.7.4　不適切な単語をフィルタリングする
  　　　11.7.5　ファジーマッチングとスペル修正
  　　　11.7.6　単語のカウント
  　　　11.7.7　適切な
  
  
  出版社からのコメント
  正解なきシステム設計において、真の「設計力」を身に付け、面接を突破するためのガイドブック
  ィスを学びます。また、表面的なユースケースに対処するだけではなく、最新の観測可能性とログ管理のアプローチを含む、システム運用の重要な側面についても学びます。
  第2部では、テキストメッセージングからAirbnbまで、11の具体的な異なるシステム設計問題につ
  いて一緒に検討します。第1部で扱った概念を用いて、具体的な面接の質問の議論を行う形で構成されています。各章は、第1部で学んだことを使用するように選ばれています。それぞれの面接の問題で、非機能的なシステム要件を整理するための適切な質問を引き出す方法や、さらに議論する価値のあるトレードオフについて、新しいスキルを習得できます
  
  本書は、Manning Publicationsの『Acing the System Design Interview』を翻訳したものです。
  
  図書館選書
  システム設計面接（システムデザインインタビュー：大規模なシステムの設計やアーキテクチャの知識とスキルを評価する）に臨むエンジニアのための書籍。理論だけでなく、実際のシステム設計を例に、実践的な面接スキルを解説。
  内容紹介
  システム設計面接に臨むエンジニアのための書籍です。本書で繰り返し述べられているように、システム設計は、正解のない芸術です。そのため、本書では、理論だけではなく、実際のシステムデザインの問題に焦点を当て、具体的なシナリオや練習問題を通じて、実践的なスキルを身につけることができるようになっています。システム設計面接の準備に留まらず、システム設計に必要なスキルの学習、システム設計の事例研究など、システム設計全体をカバーしているので、システム設計の実践学習書としても読むことができます。「設計力」を鍛えるためのガイドブックとして最適です。
  また、面接を受ける側の対策本としてだけではなく、面接官として面接に臨む際にも、どういうことを質問するべきか、候補者がどのような視点で考えているのかを知る方法など、多くのヒントが得られるはずです。
  第1部は、典型的な教科書のような構成になっており、システム設計面接で議論されるさまざまな
  トピックをカバーしています。非機能要件から始まり、システム設計のトレードオフを考慮する際に念頭に置くべき多くの一般的な側面について学びます。面接の問題文のユースケースに対してシステム設計がどのように対処するかを説明するために、アプリケーションプログラミングインターフェイス（API）仕様をどのように整理するか、APIの背景にあるシステムとして、業界標準のデータストアと分散トランザクション管理のパターンを使用して、システムデータモデルを編成するためのいくつかの業界ベストプラクテ
  著者について
  Zhiyong Tan (ジーヨンタン)
  ●Zhiyong Tan
  PayPalのマネージャー。Uberのシニアフルスタックエンジニア、Teradataのソフトウェアエンジニア、さまざまなスタートアップのデータエンジニアなどを歴任。長年にわたって、数多くのシステム設計面接で面接官と候補者の両方の立場を経験してきた。
  
  水野貴明 (ミズノタカアキ)
  ●水野 貴明
  ソフトウェア開発者／技術投資家。9歳でプログラミングを始める。Baidu、DeNAなどでソフトウエア開発やマネジメントを経験したのち、シンガポールに移り住み、現在は英AI企業Nexus FrontierTech CTO／Co-Founderとして、多国籍開発チームを率いている。また、その傍ら、日本や東南アジアのスタートアップを中心に開発支援や開発チーム構築、AIを用いた開発の導入の支援などを行っている。さらに書籍の執筆、翻訳なども積極的に行っており、主な訳書に『プログラマー脳 ～優れたプログラマーになるための認知科学に基づくアプローチ』『ストレンジコード』（秀和システム）、『JavaScript: The GoodParts』（オライリー・ジャパン）、著書に『Web API: The Good Parts』（オライリー・ジャパン）などがある。ここ15年ほどは、主に面接官として、日本のみならず、ベトナム、シンガポール、ネパール、ロシアなどで技術者の採用面接にも参画しており、その数は数百人に及ぶ。
  
  吉岡弘隆 (ヨシオカヒロタカ)
  ●吉岡 弘隆
  ビジネス・ブレークスルー大学客員教授。新卒で米国ハードウェアベンダーDigital Equipment
  
  
  Corporation（DEC）の日本法人に入社し、コンパイラやリレーショナル・データベース（製品名Rdb）の開発に従事。その後、日本オラクル株式会社に転職し、米国本社にてOracle 8の開発に参加。帰国後はカスタマーサポートを経て、ミラクル・リナックス株式会社の創業メンバー・取締役CTOを務め、国内外のOSS（オープンソースソフトウェア）の発展に寄与してきた。その後、楽天株式会社にて技術理事を歴任。2018年、60歳で定年退職後、東京大学大学院情報理工学系研究科博士課程に進学し、学術研究に取り組む一方で、技術者コミュニティ（カーネル読書会などの各種勉強会の主宰）やオープンソースへの貢献を続けている。専門はデータ工学で、Persistent Memoryの研究を行っている。2002年に未踏ソフトウェア創造事業採択、2008年に楽天テクノロジーアワード金賞、2018年には日本OSS貢献者賞を受賞するなど、多くの業績が評価されている。
  

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