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SystemDesign InterviewCat

SystemDesign InterviewCatは、テック企業で採用されるシステムデザイン面接対策のための学習教材です。システムデザイン基礎知識・パターンと応用問題の2部構成となっており、実践的なテクニックの習得を目指します。また、SystemDesign InterviewCatはGoogle、Amazon、Elastic、 Slalom、PayPay、メルカリ等で働くエンジニアの方々にレビューしていただきました。この場を借りてお礼を申し上げます。
本編文章量: 約250,000字
Authors: @sakamoto_582
リリース記念として購入にお得な8000円オフのクーポンを配布しています。購入の際に是非ご利用ください。
クーポンコード(Stripe購入画面): TDPYJED0 引き換え期限: 2025/09/21まで

はじめに

🆓
イントロダクション
🆓
SystemDesign InterviewCat対象読者
📒
システムデザイン面接のコンプリートガイド

Discordサポートについて(購入者特典)

💟
Discordサポート(購入者特典)

システムデザイン基礎知識・パターン

コミュニケーション

📗
リクエストを送信(HTTP)
📗
サーバー側の更新をリアルタイムに受け取る(Polling / Long Polling / SSE)
📗
リアルタイム双方向通信(WebSocket)
📗
サービス間通信の設計
📗
Pub/Subで複数のサービスにメッセージ配信

スケーラビリティ

📗
垂直スケーリングと水平スケーリング
📗
オートスケール
📗
ロードバランサーでリクエストを負荷分散
📗
データベースレプリケーションによるクエリの分散
📗
パーティショニングによるスケーラビリティの向上
📗
Consistent Hashing(コンシステントハッシュ法)
📗
メッセージキューによるスケーラビリティの向上
📗
ステートフル接続に対してスケーラブルな設計を行う

パフォーマンス

📗
ネットワークレイテンシを改善する
📗
キャッシュを使ったパフォーマンスを向上
📗
CDNによる静的コンテンツのキャッシュ
📗
CDNによる動的コンテンツのキャッシュ
📗
インメモリデータベースを使ったキャッシュ
📗
並列分散処理によるパフォーマンス向上
📗
データベースインデックス
📗
スロークエリ分析と最適化

可用性、耐障害性、信頼性

📗
冗長化とフェイルオーバーによるシステムを切り替え
📗
レプリケーションによる耐障害性、可用性の向上
📗
ログによるデータベースの耐障害性の向上
📗
オブジェクトストレージによる非構造化データの耐久性の向上
📗
リクエストのリトライ設計について
📗
サーキットブレーカーでリトライによる過負荷を防ぐ
📗
メッセージキューによる信頼性向上
📗
大量のリクエストを制限する

トランザクション、分散システム

📗
データベーストランザクション
📗
データベースロックを使って排他制御を行う
📗
長時間のトランザクションへ分散共有ロックを活用する
📗
CAP定理と整合性モデル
📗
マイクロサービス間のトランザクションの整合性を維持する
📗
メッセージキューとデータベースの書き込みを同一のトランザクション内で実行する
📗
API Gatewayでマイクロサービスの入口を作る
📗
コーディネーションサービスを活用した分散システムの管理
📗
分散システムでユニークIDを設計する

アプリケーション設計パターン

📗
ファイルをオブジェクトストレージにアップロードする
📗
遅延キューを使って処理を遅らせる
📗
ページネーションを設計する
📗
全文検索を導入する
📗
ユーザーを認証・認可する

ビックデータ処理

📗
大量のイベントデータをバッチ処理する
📗
大量のイベントデータをストリーム処理する
📗
アナリティクス用のデータベースを活用する

応用問題

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画像アップロードサービスの設計
📕
LINE(リアルタイムチャット)の設計
📕
YouTube Liveコメントサービスの設計
📕
チケット予約サービスの設計
📕
X/Twitterの設計
📕
X/Twitterリアルタイム検索の設計
📕
Dropboxの設計
📕
AtCoderコンテストの設計
📕
LinkedIn求人アラートサービスの設計
📕
Googleアナリティクスの設計

Appendix

📗
アプリケーション監視について考える

レビュアーのコメント

この本はシステムデザインをゼロから学びたいと思っている人にとって最高の一冊です。
この本はシステムデザインをゼロから学びたいと思っている人にとって最高の一冊です。
単なる理論にとどまらず、実際の設計パターンや具体的な実装の考え方までカバーされているので、読んでいくうちに「面接対策のための勉強」という枠を超えて、本当に現場で使える知識が身につきます。
特に、HTTPリクエストから始まり、スケーラビリティ・パフォーマンス・信頼性まで一歩ずつ積み上げていける構成なので、初心者でも無理なく理解を広げられます。逆に経験者にとっても自分の理解を体系化できる点が非常にありがたいです。理論から実践までワンストップで学べる、まさにシステムデザインの完全ガイドだと思います
👨‍💻
バックエンドエンジニアとして7年の経験がありますが、ある程度知識があると自負していても勉強になる箇所が多く、復習にも最適です。実務で活かせる知識が非常に豊富で、初級エンジニアにも十分な価値があります。さらに、System Design Interviewにおける具体的な面接のTipsも豊富に記載されており、面接パフォーマンスを最大化できます。これから面接を受けるエンジニアが効率的にスタートするのに最適な教材です。
by メルカリで働くエンジニア
👨‍💻
システム設計の勉強を通して、考え方の整理や実際のアーキテクチャのイメージが少し掴めました。Dropboxのような大規模設計や、Transactional Outbox Patternみたいな実践的な設計パターンに触れることで更に理解が深まりそうです。MLを主軸としているためまだまだ知識は浅いですが、こういう学びを積み重ねていきたいです。
by Amazonで働くエンジニア
👨‍💻
システム設計を幅広く学べる良書で、単なる面接対策にとどまらず実務スキル向上に直結すると内容です。特に多様なアーキテクチャ選択肢を提示してくれる点が印象的で、設計の「引き出し」を確実に増やせます。ボリュームは多いため辞書的に活用するのがおすすめですが、時間をかけて読む価値があると感じました。
by 元LINEのエンジニア

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