系统设计面试口语练习

01广告点击聚合系统设计广告点击聚合系统。请覆盖High-throughput ingestion of K-M clicks/sec via a log/stream (Kafka) before aggregation, Exactly-once vs at-least-once delivery and idempotent aggregation sinks, Windowed aggregation...MetaStreaming Windowed Aggregation Idempotency Key+1免费指南
02文件同步系统设计文件同步系统。请覆盖File chunking strategy and content-hash based deduplication across users, Delta sync: rsync-style block diffing instead of re-uploading whole files, Metadata service (file tree, versions)...DropboxChunked Transfer + Content-Hash Dedup Conflict-Free Collaboration (OT/CRDT)+1免费指南
03即时通讯系统设计即时通讯系统。请覆盖WebSocket connection management at scale: a connection registry mapping user/device to the gateway instance holding their socket, Message delivery semantics: at-least-once delivery with...MetaPersistent Connection Management Pub/Sub Fan-out+1免费指南
04票务系统设计票务系统。请覆盖Seat inventory model and seat-map representation for a venue/event, including seat status transitions, Reservation hold with TTL: reserve then confirm two-phase flow, and auto-release when...TicketmasterReservation Hold with TTL Virtual Queue / Admission Control+2免费指南
05Tinder设计Tinder。请覆盖Swipe ingestion as a high-volume, append-only event write path (like/pass events) decoupled from match detection, Match detection: checking whether A likes B AND B likes A, where that...—Geospatial Indexing Probabilistic Data Structures+1免费指南
06Top K Songs (Spotify)设计Top K Songs (Spotify)。请覆盖Framing top-K as a heavy-hitters/frequency-estimation problem over a play-count stream, Count-Min Sketch + heap (bounded error, memory trade-off) vs exact per-partition...Spotify / MetaStreaming Windowed Aggregation Probabilistic Data Structures+2免费指南
07Uber (Ride Hailing)设计Uber (Ride Hailing)。请覆盖Geospatial indexing trade-off: geohash vs quadtree vs S2/H3 cells for storing and querying driver locations, High-frequency driver location ingestion: update interval vs GPS...UberGeospatial Indexing Optimistic Concurrency Control+1免费指南
08网页爬虫设计网页爬虫。请覆盖URL frontier design: priority queues for scheduling and re-crawl ordering, Politeness: robots.txt compliance and per-domain rate limiting to avoid hammering one host, JavaScript rendering...GoogleProbabilistic Data Structures Async Job Queue+2免费指南
09短链接服务为 1 亿日活跃用户设计一套可扩展的短网址服务。涵盖重定向、自定义别名、点击分析、缓存，以及一致性权衡。InstagramCache-Aside and Stampede Control Sharding and Hot-Key Mitigation免费指南
10LLM 推理网关设计一套 LLM inference gateway，位于内部产品团队与多家模型供应商／后端之间，在公司规模下处理路由、流式、配额与安全管控。OpenAI / AnthropicMulti-Provider Routing / Failover Virtual Queue / Admission Control+2免费指南
11AI 客服 Agent为一个 SaaS 产品设计一套 AI 客服 agent。涵盖意图路由、知识检索、账户安全的工具操作、对话记忆、基于置信度的人工升级、支持工单交接、评测套件、隐私管控，以及运营监控。—Agentic Tool-Calling Loop RAG Grounding and Citation+2免费指南

付费题目

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12AI Agent 系统设计一个正式上线的 AI agent 应用平台：接收用户目标、管理上下文与记忆、安全地调用工具、必要时暂停交给真人审核，并通过 trace 与 eval 持续改进。—Agentic Tool-Calling Loop Human-in-the-Loop Review+1预览
13Auction (eBay)设计一套 eBay 式的竞拍系统——竞拍者在活跃的商品上激烈竞价，尤其在临近结束时竞争最凶，而系统绝不能把落标的出价当成中标，也不能让竞拍以不一致的价格结束。eBayOptimistic Concurrency Control State Machine + Idempotent Transitions+1预览
14聊天系统设计一款 WhatsApp 风格移动即时通讯 App 的客户端架构——连接管理、消息状态、离线存储与加密，全都必须在不稳定的移动网络下扛得住。DiscordPersistent Connection Management State Machine + Idempotent Transitions+1预览
15Chat Service为数亿同时在线用户设计一套聊天产品背后的后端基础设施——有状态的连接服务器、消息存储，以及群组扇出。重点在基础设施：连接机群、存储 schema，以及大规模下的扇出。DiscordPersistent Connection Management Pub/Sub Fan-out+1预览
16Collaborative Shopping设计一套协作购物体验：多人实时共用同一个购物车，可以并行加入与移除商品，并由指定的其中一位参与者代表整个群组结账。—Conflict-Free Collaboration (OT/CRDT)Reservation Hold with TTL+2预览
17Coupons and Deals Platform设计一个优惠券与促销平台：用户浏览并搜索一份庞大、频繁变动的优惠目录，并在每个限制内刚好兑换优惠码一次，绝不让过时的价格或重复兑换漏出去。—Cache-Aside and Stampede Control Idempotency Key+1预览
18Donation Platform设计一个类似 GoFundMe 的募捐平台——一个项目可能一夜爆红，涌入海量小额捐款，而每一分钱都必须被收妥、可退款，并实时反映在准确的募捐进度计数上。—Virtual Queue / Admission Control Async Job Queue+1预览
19Facebook Post Search在社交动态上设计搜索——让用户能近乎实时地用关键字找到帖子，同时尊重每条帖子的隐私/可见性设置。MetaInverted Index Search Access Control Filtering (ACL)+1预览
20Flash Sale设计一套限量抢购（flash sale）系统：一件热门商品在固定时刻开卖，数秒内涌入 1000 倍流量——库存绝不能超卖，而且大多数用户要能拿到快速、诚实的答复，而不是卡到超时。—Atomic Counter Inventory Virtual Queue / Admission Control+2预览
21Flight Booking System设计一套订票系统，让旅客可以搜索并预订跨航空公司的多段行程，在预留各舱位座位库存并出票的同时，绝不把同一个座位重复卖出，也不会在交易进行到一半时弄丢订座。DuffelReservation Hold with TTL Saga / Compensating Transaction+1预览
22游戏排行榜为数百万玩家按分数实时排名设计一套游戏排行榜，支持分区与时间窗榜单，并能以低成本同时提供 top-N 与指定玩家的排名。StravaTop-K Ranking Sharding and Hot-Key Mitigation+1预览
23协作文档系统设计协作文档系统的实时协作编辑——多位用户同时在同一份文档里打字，并看到彼此的编辑正确收敛到一致。GoogleConflict-Free Collaboration (OT/CRDT)Persistent Connection Management+1预览
24云盘系统把云盘系统设计成一套带权限管控的文件平台——文件夹层级、共享云端硬盘，以及能横跨数十亿文件与第三方集成的访问控制。GoogleAccess Control Filtering (ACL)Metadata/Data Separation+1预览
25Hotel Reservation (Booking.com)设计 Booking.com——一个汇整数千家独立供应商酒店实时空房与价格的酒店市场，即使底层库存既不由你拥有、也不强一致，搜索结果仍必须保持快速。Booking.comMulti-Provider Routing / Failover Cache-Aside and Stampede Control+2预览
26酒店预订系统为单一连锁酒店设计订房引擎——旅客跨门店按日期区间搜索房况，先下一个 hold，再确认订房，而且永远不会让某个房型的超卖突破连锁的政策上限。—Reservation Hold with TTL State Machine + Idempotent Transitions预览
27Job Scheduler设计一套分布式 job 调度器(cron-as-a-service)：让各租户注册周期性与一次性的 job，保证每个 job 都在接近排定时间时触发，并在 worker 与协调者故障时存活，不会重复执行、也不会静默漏掉 job。AirbnbResource Scheduling and Preemption Distributed Lock / Lease Fencing+1预览
28Metric Monitoring and Alerting设计监控平台背后的指标管线——从部署在数千台主机上的 SDK 发出数值测量值开始，经过流式预聚合，写入持久的时序存储，让仪表盘能在超大规模下快速查询的整条路径。UberStreaming Windowed Aggregation Sharding and Hot-Key Mitigation+1预览
29Moderation Service设计一条内容审核管线，筛查用户提交的帖子/媒体是否违反政策，在平台规模下权衡发帖延迟与审核准确度。LinkedInHuman-in-the-Loop Review Async Job Queue+1预览
30Monitoring and Alerting设计一套监控平台的告警与可观测性层——这套系统会用规则比对进来的信号、决定要呼叫谁，并在事故期间避免值班的人被噪声淹没。—Streaming Windowed Aggregation Notification Delivery and Routing预览
31Netflix设计 Netflix 的视频分发系统——把一份取得授权、精选过的片库，以最少的缓冲与稳定的画质，流式传输给全球数千万名同时观看的用户。—Edge Caching / CDN Multi-Provider Routing / Failover+1预览
32支付系统为电商产品设计一套支付系统——即使网络在交易进行到一半时中断，钱也必须在买家、平台、卖家之间正确流动，而且事后每一分钱都要能追溯。StripeDouble-Entry Ledger Idempotency Key+2预览
33推荐系统为 feed／视频／广告设计一套大规模的个性化推荐系统。涵盖候选召回、排序、序列特征、冷启动、实验、模型健康度、安全性，以及业务指标。Netflix / MetaMulti-Stage Ranking Funnel Two-Tower Retrieval+2预览
34Restaurant Reservation设计一套 OpenTable 式的餐厅订位系统：食客在餐厅预订一个时段与人数，餐厅优化桌位分配，而爽约(no-show)则在订位时不收款的前提下处理。YelpReservation Hold with TTL Notification Delivery and Routing预览
35Robinhood (Stock Trading)设计一个像 Robinhood 的散户股票交易平台，让数百万用户下买卖单，以符合监管级别的精准度追踪现金与持仓，并流式推送实时报价——而且网络重试绝不能造成重复成交。RobinhoodDouble-Entry Ledger State Machine + Idempotent Transitions+2预览
36Search Bar Autocomplete设计搜索栏背后的自动完成／即打即现（typeahead）系统：在 50ms 以内的预算里，为一个局部前缀返回 top-K 查询建议，且要在大型搜索引擎的规模下做到。MetaPrecomputed Read View Top-K Ranking+2预览
37Spend Management System设计一套企业支出管理平台，类似 Brex 或 Ramp——每一次刷卡都必须在两秒内由实时策略引擎完成授权或拒绝，而每一笔交易都必须流入会计系统，并匹配到对应的收据。BrexReal-Time Rules/Policy Engine Reconciliation / Background Repair+2预览
38支付 API 平台设计支付 API 平台本身——一个让其他公司在它之上开发的支付平台，对数千家商户开放收费/webhook API，同时把交易路由到底层多个卡组织与银行。StripeDouble-Entry Ledger Idempotency Key+2预览
39Technical Deep Dive针对一套你亲手打造的系统做技术深潜——这是资深／staff 面试环节常见的形式：你把某个项目从头到尾讲一遍，并在对方追问下为自己的每个决策辩护。—Latency Budget Decomposition Capacity Estimation and Scale Sizing预览
40Ticketmaster (General Admission)为一般入场(general admission)的活动设计 Ticketmaster——没有座位图，每个票档只有一个固定的容量计数，系统必须在极端的闪售争抢下正确售票，数千名买家同时抢同一个 counter。TicketmasterAtomic Counter Inventory Virtual Queue / Admission Control+1预览
41TikTok设计 TikTok 的 For You 信息流——为每位用户排序并推送源源不断的个性化短视频流，完全不依赖他关注了谁。ByteDanceMulti-Stage Ranking Funnel Precomputed Read View+1预览
42Webhook设计一个 webhook 投递平台(Stripe webhooks 那种)，在重试、顺序与安全的约束下，可靠地把事件通知送达数千个第三方消费端点。StripeIdempotency Key Retry with Backoff + Dead-Letter+1预览
43Yelp设计 Yelp——一套本地商家搜索与点评平台，返回附近、可筛选的商家结果，并按相关度与评分排序。—Geospatial Indexing Cache-Aside and Stampede Control+1预览
44视频平台设计视频平台的上传与处理管线——接收海量的用户上传视频，把它们转换成可播放的多分辨率视频库。YouTubeChunked Transfer + Content-Hash Dedup Async Job Queue+2预览
45RAG 知识助手设计一套企业级的 RAG 知识助理，能在内部文档（wiki、工单、合同）上回答员工提问，给出有依据、附引用的答案，同时尊重每份文档的访问权限（ACL）。OpenAIRAG Grounding and Citation ANN Vector Index+2预览
46AI 训练集群为多个团队共用的大型 GPU/TPU 训练集群设计调度器，这些团队都在跑分布式训练作业；要处理 gang scheduling(整组一起排)、抢占，以及故障恢复。MetaResource Scheduling and Preemption Rate Limiting / Quota预览
47MCP 工具网关设计一套 MCP 风格的工具网关，让 AI agent 能安全地发现并调用企业工具(CRM 写入、工单、内部 API)，并具备按用户授权与可审计性。AnthropicAgentic Tool-Calling Loop Access Control Filtering (ACL)+2预览
48广告排序评估框架为广告排序系统设计一套评估框架。涵盖离线与在线评估、A/B 测试与实验相互干扰、反事实与交错（interleaving）评估法、护栏指标、校准、反馈回路、延迟转化、公平性与政策约束，以及带漂移检测的指标监控。MetaOffline/Online Evaluation and A/B Testing Bias Correction (Position/Counterfactual)预览
49限流器为公开的 API 平台设计一套分布式 API 速率限制器。涵盖 token bucket、按用户的限额、共享计数器、热 key，以及故障模式。CloudflareRate Limiting / Quota Sharding and Hot-Key Mitigation预览
50Notification System设计一套多渠道通知系统，代表众多内部服务发送 email、推送、SMS 与站内通知，并在过程中兼顾用户偏好与投递保证。UberNotification Delivery and Routing Idempotency Key+1预览
51ML Feature Store为像 Uber 这样的公司设计一套 ML feature store，让同一份特征同时供给离线模型训练与低延迟的在线推理。涵盖离线/在线存储的拆分、point-in-time 正确的训练数据、训练/线上偏移(training-serving skew)、特征新鲜度与回填(backfill)、物化(materialization)管线，以及特征血缘(lineage)。UberFeature Store / Point-in-Time Correctness Async Job Queue预览
52Vector Database设计一套向量数据库的存储与查询引擎，为数十亿条 embedding 建立索引，支持近似最近邻(ANN)搜索。涵盖 ANN 索引设计(HNSW 图构建、IVF-PQ)、距离度量、十亿级向量分片、过滤/混合搜索、召回率与延迟的调优，以及增量 upsert。Meta (Faiss)ANN Vector Index Sharding and Hot-Key Mitigation预览
53ML Model Serving Platform为多个团队设计一套通用的 ML 模型服务平台，专门承载非 LLM 的预测推理。内容涵盖模型注册表与版本管理、在线特征获取、动态请求批处理、shadow/canary 与 A/B 上线、自动扩缩，以及漂移与偏斜监控。NVIDIAFeature Store / Point-in-Time Correctness Elastic Worker Autoscaling预览
54News Feed Ranking为 Instagram 或 Facebook 这类社交信息流设计排序系统。涵盖多阶段漏斗——从候选生成（two-tower／ANN(近似最近邻)召回）到粗排、再到以互动为目标的精排——外加 feature store 集成、内容新鲜度、反馈回路、位置偏差，以及内容诚信护栏。Meta (Instagram)Multi-Stage Ranking Funnel Two-Tower Retrieval+2预览
55Fraud Detection设计一套实时的 ML 欺诈／风险评分系统，在 100 ms 内为支付交易评分。涵盖特征类型（velocity、graph、device）、流式特征计算、标签延迟与反馈回路、分数阈值与成本的权衡、模型加规则的混合架构，以及对抗性漂移。StripeReal-Time Rules/Policy Engine Streaming Windowed Aggregation+2预览
56ETA Prediction设计一套 ETA 预测服务，每秒为数百万趟行程返回到达时间估计。内容涵盖：以路由图为基础的 base 估计、再叠加一个学习得到的残差（residual）修正、量化后的地理空间特征、亚毫秒级的在线服务、feature store、重新训练的节奏，以及分段（segment）层级的误差处理。UberFeature Store / Point-in-Time Correctness Latency Budget Decomposition+1预览
57Visual / Multimodal Search设计一套视觉与多模态搜索系统，从数十亿条商品目录中检索出视觉相似的图片(以及文本转图片的匹配)。覆盖 CNN/ViT 与文本编码器、共享的跨模态 embedding 索引搭配近似最近邻(ANN)检索、候选生成加上重排序、近似重复的处理，以及新商品的冷启动。PinterestTwo-Tower Retrieval ANN Vector Index+1预览
58LLM Guardrails Pipeline设计一套 guardrails 管线，用分层的输入与输出安全机制把 LLM 应用包起来。涵盖 prompt injection 与 jailbreak 检测、PII 脱敏、输出审核、工具调用与意图门控、检索投毒（retrieval poisoning）防御、这些检查带来的延迟预算，以及 fail-open 与 fail-closed 的取舍。NVIDIA / MetaLLM Safety Guardrails Real-Time Rules/Policy Engine预览
59IoT Device Platform设计一套通过 MQTT 管理约 1,000 万台联网设备的平台：连接生命周期与断线检测、设备群规模的遥测 ingest，以及最具代表性的难题——如何可靠地把指令送达当下离线的设备。在设备失联期间发出的指令，必须存活下来、恰好生效一次，而且绝不能过期还误触发：三天前发出的解锁，不能在今天把门打开。涵盖 QoS 取舍、persistent session、device shadow 的...—Persistent Connection Management Notification Delivery and Routing+2预览
60Distributed Key-Value Store设计一套 Dynamo 风格的高可用键值存储：用一致性哈希把 key 分散到各节点，每个 key 复制到 N 个节点，并让每个操作用 quorum 读写(R + W > N)自行调整一致性。这套存储必须在节点故障与网络分区期间保持可写——sloppy quorum 与 hinted handoff 让 home 副本无法连通时仍持续接受写入——而分区两侧并发写入同一个 key 产生的版本，必须用...—Quorum Replication and Failover Sharding and Hot-Key Mitigation+1预览
61LLM Evaluation Platform为一个要发布 LLM 功能的组织设计评测平台：管理一份带版本的 golden set（分层采样的生产样本、对抗性题库、人工构造的边界案例，以及真正上线过的失败案例的重放），在明确的偏差控制下用 LLM judge 为输出打分，在 CI 中依回归趋势对每一次 prompt／模型／检索的变更设关卡（gate），并跑生产反馈回路来让 golden set 保持鲜活。评测方法论就是新的系统设计：一次...—Offline/Online Evaluation and A/B Testing Bias Correction (Position/Counterfactual)+1预览
62Real-time Voice AI Agent为电话客服与语音助手设计一套实时语音 AI 代理平台：从用户开口到代理回话的完整闭环。涵盖语音活动检测与回合检测(话有没有讲完，而不只是声音有没有停)、能在代理话说到一半就打断它的 barge-in 处理、流式 STT → LLM → TTS 级联与原生语音对语音(speech-to-speech)模型的取舍、不留死寂的工具调用、电话接入(SIP/PSTN、回声、抖动)，以及能扛过重连的...—Latency Budget Decomposition Persistent Connection Management+1预览
63Stock Exchange设计证券交易所的核心交易系统：把委托单收进一本中央限价订单簿，按价格-时间优先撮合；当自家订单簿无法完成一张单时，到别的交易场所把剩下的量收尾——用 wholesaler 的报价做内部化成交，或把剩余量路由到竞争对手交易所——但过程中绝不穿价(trade-through)成交、踩过更好的公开价格。内容涵盖委托单类型与生命周期、确定性撮合、smart order routing...—State Machine + Idempotent Transitions Idempotency Key+2预览
64Distributed Cache设计一套 Redis/Memcached 级别的分布式内存缓存服务，在 p99 低于 5ms 的前提下扛住约每秒 100 万次 QPS。涵盖用于分片的一致性哈希、副本与故障转移、淘汰策略(LRU/LFU/TTL)、热 key 与惊群效应、write-through 与 write-back 的取舍、缓存击穿的防护，以及节点故障时的行为。MetaCache-Aside and Stampede Control Sharding and Hot-Key Mitigation+1预览
65Distributed Message Queue设计一套 Kafka 风格、可持久化、分区化的 log broker，能承接高吞吐的事件流。涵盖为了并行度而做的分区、配合 in-sync replica 的复制、consumer group 与 rebalancing、offset 管理、投递语义(at-least-once 对比 exactly-once)、retention 与 log compaction、backpressure，以及...Apache Kafka (LinkedIn)Sharding and Hot-Key Mitigation Quorum Replication and Failover预览
66Object Storage设计一套类似 S3 的对象存储服务，以持久且低成本的方式存储数十亿个不可变 blob。涵盖 metadata 与数据分离、用 erasure coding(纠删码)达成 11 个 9 的持久性、后台清扫与修复、分段上传、强写入后即读一致性、quorum 写入(达到法定数量分片才确认)，以及生命周期分层。Amazon / BackblazeMetadata/Data Separation Quorum Replication and Failover+1预览
67Food Delivery Marketplace为连接消费者、骑手（Dasher）与商家的 DoorDash 式外卖撮合平台做设计。涵盖订单生命周期、骑手派单与拼单、实时定位追踪、ETA 预测、地理分区、动态加价，以及供需平衡。UberState Machine + Idempotent Transitions Geospatial Indexing+1预览
68Real-time Multiplayer Game为实时多人游戏设计一套权威服务器 (authoritative server)。涵盖匹配 (matchmaking)、以 tick 为单位的权威模拟、client-side prediction 与 reconciliation、低延迟的 UDP/WebSocket 状态同步、lag compensation、防作弊，以及区域服务器。Riot GamesPersistent Connection Management Optimistic Local Update + Reconciliation预览
69Live Comments设计一套实时评论系统，把单场直播事件的评论实时扇出给数百万名同时在线的观众。涵盖 pub/sub 扇出、热分区与名人效应处理、背压、洪峰下的采样与速率整形、顺序与吞吐量的权衡，以及临时（ephemeral）与持久存储。MetaPub/Sub Fan-out Sharding and Hot-Key Mitigation+2预览
70Online Judge设计一套 LeetCode 风格的在线评测系统（Online Judge），能在大规模下安全运行不受信任的用户代码。内容涵盖提交队列、隔离的多语言运行器（容器／gVisor／Firecracker）、CPU／时间／内存限制、不受信任代码的安全防护、结果回传，以及应对竞赛峰值的自动扩缩容。Google / AmazonAsync Job Queue Sandboxed Execution+1预览