System design

Desenhe um encurtador de URLs

KV store código→URL, geração via contador base62 ou hash truncado, cache na frente pra leitura pesada.

Estratégias de load balancing

Round robin (simples), least connections (carga desigual), IP hash (sessão sticky) — depende do estado da app.

Cache-aside vs. write-through

Cache-aside aceita dado stale por uma janela; write-through mantém consistência ao custo de escrita mais lenta.

O que o teorema CAP realmente diz

Na prática a escolha é CP vs. AP durante uma partição — P é inevitável em sistemas distribuídos.

Algoritmos de rate limiting

Token bucket permite rajadas controladas e é barato; sliding window é mais preciso mas mais caro.

Como escolher uma chave de sharding

Escolha uma chave com distribuição uniforme e que mantenha dados relacionados juntos; cuidado com hot shards e queries cross-shard.

Quando usar uma fila de mensagens

Use fila para desacoplar produtor e consumidor no tempo e absorver picos — troca resposta imediata por consistência eventual.

Desenhe um feed de notícias estilo timeline

Fan-out na escrita é rápido de ler mas caro de escrever para contas grandes; sistemas reais usam um híbrido.

Como começar uma pergunta aberta de system design

Clarificar escopo e cortar features; requisitos funcionais e não-funcionais COM números; contas de guardanapo (QPS, storage); só então API e diagrama. Prioriza e estima antes de desenhar.

Fan-out on write x fan-out on read pra timeline

Write/push: pré-escreve o post na caixa de cada seguidor (leitura barata, celebridade explode). Read/pull: mescla na leitura (escrita barata, leitura cara). Híbrido: push pra comuns, pull pra celebridades.

Entrega 'pelo menos uma vez' e consumidores idempotentes

A mensagem pode chegar repetida (retry, rebalance). O consumidor tem que ser idempotente: chave de dedupe com TTL, operações do tipo 'set' em vez de 'incrementa', ou inbox transacional.

Réplicas de leitura e o lag de replicação

Réplicas ficam atrás da primária (replicação assíncrona). Quebra 'read your own writes'. Roteie leitura pós-escrita pra primária por uma janela, ou leia da primária só onde a consistência importa.

Circuit breaker e falha em cascata

Dependência lenta faz o chamador esgotar recursos esperando e falhar tudo (cascata). O breaker abre após erros demais e falha rápido / usa fallback, liberando recursos e dando a dependência tempo de recuperar.

O que uma CDN resolve (e o que ela não resolve)

Serve conteúdo cacheável perto do usuário: menos latência, menos carga na origem, mitiga DDoS. Não resolve: conteúdo personalizado, invalidação instantânea, cache miss, e nada do backend/escrita.