順平の設計力工場員か設計力だけでパチパチいくんかいすいませんノリさんに代わりに始めてもらったんですが読んで面白かった本があるので紹介します本当に本読んでるなシステム設計の面接っていう本があってですね出た出た

僕システムアーキテクト取ったじゃないですか今年何回自慢するんですか?いつまでも言います僕は国家資格なんで3番目にむずい資格なんで3番目かただケーススタディ的な学びはあんまりなくて実践的な理論に終わってしまったとそうですね理論とか本当に一般論ちょっと実践的な知識

欲しいなっていうところでこの本読んだんですけどこれが非常に実践的でですねめっちゃおもろくてこれじゅんぺいにシステム設計体験させることができるんじゃないかと思い至りましてそんなことが可能なんですかついにですか今日は絶対失敗してもいいんでここはじゅんぺいにちょっとシステム設計してもらおうかなと挑戦だ失敗したおします

ヤンヤン:やる気ないじゃん 深井:成功する気でやってくださいヤンヤン:成功する気持ちでやってください 深井:そうですね深井:システム設計するのってねやっぱりミドル層以上だと思うんですけどでもそういう人たちが何を考えて何をしなきゃいけないのかっていうところもちょっとリスナーの方もですし順平も体験していただいてあと僕とのりさんはまあ週内し今日は結構エンタープライズシステムなのでヤンヤン:中級になるにはやっぱ必要ですかねそこは

システム設計必要だねちなみにこのシステム設計のレイヤーでいうとインフラとかじゃなくてアプリケーションの部分のロジック的な感じですか?インフラかなインフラかインフラからからのアプリケーションロジックですロジックですね若干そっちに染み出してるくらいです

ちょっと詳細設計にも染み出してるぐらいです 全部オーラしてないけど核となるインクラ設計から基本設計詳細設計エピソードで収まるぐらいのボリューム感であるものをピックアップしたんで早速やっていきましょうということで今日は

順平にちょっと作ってもらいたい緊張するサービスがありましてURL短縮サービスの設計をちょっと考えてもらいたいなと思いますちなみにURL短縮サービスってなんだか知ってますか多分ですけどURL短縮するサービスじゃないですかコメントです名前から分かりづらいんですけどねまさか当たるとはモロですけどね具体的な使い方順平に言ってもらっていいですか

具体的な使い方ですか何を入れて何が出てくるやつAmazonで何を入れて何をAmazonで例えば商品アイテム机の商品詳細ページに飛びましたその商品詳細アイテムページの違うな

じゃあ答えを言いますよここは大事じゃないんで僕がよく使う使い方はFireStorageとかGIGAファイルインとかでファイルをアップロードするとファイルダウンロードURLが出るんですよでまあまあ長いんでチャットに貼ると見ててうざいんですよわかる

なのでURL短縮サービスを使って7行とかになってるURLが1行ぐらいに短くなるんですよでその短くなったURLを共有すると見る側も嬉しいみたいなそんなサービスなのでURLを短縮する機能とかAPI

を考えてもらいたいというのが今日のお題でございます出題者側からちょっと要件を軽く言いますねどんな要件があるか完全に言わないので完全に言わない?全網羅されてないので不足してるところは適宜質問していただけるとありがたいですのりさんはじゅんぺいの先輩ポジションでお願いしますじゅんぺいが頑張るっていうところではあるんではい、じゃあいきます要件

1日あたり1億件のURLが生成されます1億件なので1秒あたりの書き込み回数は1160回ぐらいです書き込み読み込み短縮URLの読み込みはその10倍あると仮定して11600回ぐらい1秒間にっていうのがパフォーマンス系の要件ですねはい

あとはURLの紐付けを管理しなきゃいけないので短縮URLと長いフルのURLレコードの保管が必要なんですけど10年間保管するということを考えて10年も保管するんですか3650億レコード3650億レコード保管できるようにしていてほしいですあとは平均的なURLの長さは一旦100としましょう

100文字短縮前が100文字ってことですよねそうですねなので10年間で大体36.5テラバイトぐらい36.5テラURLの文字でえぐいっていうのが日本全国というか世界で使われるURL短縮サービスぐらいのパフォーマンス感やばいですねを仮定します映画20本分のURLや

そうですねっていうので今のが要件なんですがこれで考えていきましょうすごいAPIを考えてほしいんでエンドポイントの設計からいきますかちなみに質問ありますかあります

URLの短縮サービスってそれにアクセスしたら長い方のページに行くやつとファイアストレージみたいなやつだとなんかその短いやつアクセスしたらなんかページが表示されてそこに長いURLがあってそれクリックしたらそっちに行けるみたいなやつあると思うんですけどこれは前者の方のイメージで大丈夫ですかはい前者で短いやつをクリックすると

そのままリダイレクトしてくれるようにしたいですねまずはエンドポイントからいくんですねAPIの設計をするときは基本的に今回フロントはちょっと置いといていいですバックエンドだけ考えましょうエンドポイントの設計って言ったときにしたことある?ちなみにエンドポイントの設計設計ないですねじゃあ流れとしてはそうね

基本的にはhttpメソッド何が必要だろうなって考えてhttpメソッドを考えたらそのパラメータ何の情報を受け取ったら何のレスポンス返すのかっていうのを考えていくみたいな流れになりますね前もやったやつですねじゃあ使い方を考えてみましょうユーザー視点に立ってどういう使い方になるなんてんだろう

URL短縮サービス使うときそこから逆算してAPIエンドポイントを考えてみましょうか長いURLを貼り付けるのかな分かんないですけどあってそこにURLを短縮するっていうボタンがあって多分それを押すとパッて短いのが出てくるんですよつまりいいですよそこまででってことは長いURLを送ってなんか登録してそれで短いのが返ってくるってことですねはい

それはクラッドで言うとどういう処理だと思いますかクラッドってわかりますかクラッドで言うとクラッドってそのままの頭文字でしたっけそうクリエイトリードアップデートデイトクリエイトですその通りクリエイトの処理になりますクリエイトの処理になるってことはhttpメソッドで言うとなんだと思いますかポスト大正解ですつまりポストが何か必要そうだというのが見えてきますポストするときに必要なパラメータ

今回で言うとボディですね何が入っていると思いますか長いURLが送る必要があります正解ボディにはURLですね元々のじゃあレスポンスには何が入りますかレスポンスには短いURLが入ります素晴らしいHTTPステータスは何番になりますかステータスは

何になるんですか200そういう話じゃないおこって顔で威圧してくるなこの人のりさん補足お願いします201です201ポストでリソースの作成に成功した場合はレスポンスステータスコード201クリエイテッドを使いますクリエイテッドはもう201なんですね作成成功したぜっていうレスポンスですねはい

どんびしゃじゃね? どんびしゃじゃない201ですねはいありがとうございます そうですねリソースの作成が完了したら201を開始しますはいっていうので今じゃあポストのエンドポイントの設計で考えなきゃいけないことは大体考え終わりました復習するとポストで URIは後で考えるというかまぁ今回本題じゃないので置いておいていや考えさせますか

URIそうそうそうURIって何でしたっけ?えっとパスあーパスはい確かにどうすんだろううわ何にするかなこれ結構むずいよこれ動詞入っちゃうよなんか何テーブルなのかをちょっと想像するといいんですよねきっとここでもやっぱGoogleのAPIのドキュメントのガイドラインに従ってカスタムメソッドを使うのがいいんじゃないでしょうかそうですか

深井:言うてでもシンプルに登録してるだけなんで樋口:URLとかでいけない深井:そうですよね、URLとかになりそうですけど、ただURLだと若干情報落ちてますよね樋口:そうだね、ショートURL?深井:URLトランスレイティットじゃなくてなんだろうね樋口:URLコロン…深井:Generate樋口:カスタムメソッド

準備でた?あれ?あれ?今つないでただけなんではいそうなんですねURLだけまあねわかるまあわかるわかるわかるこれちょっと世の中どうなってるんですかね確かに見てみましょうかあんまり納得いってないんですけどおや?憤慨してる?憤慨はしてないんですがはいXG.GDっていう短縮メールサービス違うURLサービスだとはい焦点

ショートの受動体なのかな同士じゃないですかもう一個サービスの謎なんですけどurl.onl.jpっていうサイトだとgs-apiって書いてますね何の略か分かりませんget-short以上脱線でした戻りましてさっきポスト作りましたねこれだけで十分ですか

ヒントを出しますね。じゃあその短縮したURLどうするんですか?手に入れたいです。手に入ってます多分ポストで。手に入ってます?はい。あれ?ポストで長いURL送って登録して、そこで短いのにしてくれて、手に入るとこまでいってんすね。そこでなんかゲットみたいないらないんですか?一旦ユースケースベースで考えましょうか。はい。

その手に入れたやつどうするんですかじゃあ人に送りましたそのURL僕から短縮URL送りましたそれをどうしますかタップしますタップするとそのリンクに飛びますすると何が起きるそのリンクに飛んだらいいよユーザーストーリーベースでいいよそのページが見れますうんうんうん元のページが見れるよねはいその通りです元のページを見る必要がありますね裏がどうなってるか想像つきますか

ライトな感じでいいですけど元のページが見れるということは長い元々のURLに結局飛んでるっていうことそうそうそうそうなので短いURLアクセスしたら何が起きるかというとURL短縮サービスに1回アクセスが行ってそのURLって元々何のURLって聞いて

長いURLを返してくれてそのURLに勝手にリダイロクトされるっていう動きになりますここちょっと難しいんですけどゲットなんですよこれは先言っちゃうとじゃあゲットのエンドポイント設計してみましょうかゲットは長いURLを結局ゲットしてくるってことですよねそれはそうそれはそうそれはそう

これはね僕はねぶっちゃけ感動できる自信がなかったなかったときはできなかったと思うどういうリクエストになると思いますかゲットするんですよね長いURLをゲットするために短いURLを送られてきてるわけですから短いURLに紐づいた長いURLをくださいってなりますそういう時のゲット何悩み中何したらいいんだろう悩み中です

短いURLにアクセスするんですよねはい短いURLがどうなってて欲しいかをイメージしてみましょうか短いURLがその長いURLに紐づいてて欲しいなって思っていていい加減目覚めなさいあれ違うですか短いURLがどうなってて欲しいかその形分かればURLのエンドポイント見えてくるんじゃないかなっていうそれで言うと動きのガイドをしますはい

出題者というかこの本に書いてた内容で言うと短縮URLに対してアクセスをして300運番で長いURLを返します短縮URLはそのまま短縮URLにゲットリクエストをします分かる?そうなんですねそうっていう動きにしてほしいですもう一回いいですか長いやつが短いやつに

短いURL渡されるやんそれにアクセスするやんアクセスするってことはそのURLにゲットリクエストするじゃんウェブページ見るときもゲットリクエストその短いURLにアクセスすると全ガイドしてしまうんですけどとあるサーバーに飛びます短縮URLサービスのサーバーに飛びますこのURLでリクエストきたわサーバー側がその情報を受け取って長いURLを

レスポンスとして返しますステータスコードは301か302そうなんですね300番台は今ここにないからこっちに移動したよっていうステータスコードです300番台を受け取るとブラウザーはどういう動きがするかっていうと受け取ったURLの方にアクセスしに行けますっていう処理がの動きになりますね

そうなんですねって感じだよねそうなんですねちなみにちょっと応用的なところなんですけど301と302の違いどっちがどっちだっけ永続と一時だよね301が高級的永続的302が一時的みたいなニュアンスになりますとで

ただこれは意味が違うだけじゃなくてブラウザの動きも変わります301だと永続的なのでブラウザはそのレスポンスをキャッシュして短縮URLにリクエストするときにはそのリクエストせずキャッシュでURL短縮サービス

じゃないや本来のURLにアクセスしに行くような動きになるらしいです301だと302は一時的なので都度リクエストしに行きますなるほどねそんなんどっちでもいいしキャッシュするならキャッシュした方が良くないかって思うじゃないですかただ301にしちゃうと短縮URLに何回アクセスしてくれたかが分かんないんですよキャッシュしちゃうからなのでそのアクセスの分析をしたい

短縮URLサービスの事業者としてこれどんだけ利用してくれてるんだろうかっていうのを分析したい場合は302にしないと正しいアクセスが取れない確かに301はサイトを引っ越した時とかに使うイメージありますねうんうん

ドメイン変えた時とかにこのページはここに対応するよみたいなのを示すために301で永続的なリダイレクトをかけてSEOに影響出にくいようにするみたいなイメージありますねすごいですねその辺の補足ができるのはありがたいたまに見ますねそういうサイト移動しましたみたいなあれは多分301使ってると思う

今回非常にアクセス数の多いサービスなのでちょっとその辺は実際の負荷とかサーバーリソースの状態を見ながらどっちにするかは都度決める感じになりますねというのでエンドポイントポストとゲットが使われました他いりますか

まあいらないんですけど多分だよね削除は別にバッチでやりますよね多分バッチでやるでしょうしユーザーは削除しないんでねユーザーが削除することはないんでそうですよね更新したいこともないんで作り直すだけだと思うんでというのでエンドポイントの設計終わりです次ちょっとシステム設計で考える上で一個ちょっと重たいポイントがありますURLの短縮どうやってやるんだとそこだよなあ

言ってる意味わかりますかあの文字列をどういう感じで短くしようかっていう話ですねじゅんぺいチームのエンジニアにURL短縮やっといてって言ってどうやるんすかって聞かれたときわからんって言ったら多分殺されますよしじゃあ考えていきましょうポイントはあれですよね重複しないようにしなきゃいけないっていうところですよねそうですね重複しちゃダメですね

あとさっき言ってた10年間で3650億レコードに対応しなきゃいけないので3650億通りはないといけないですねそこの通りはちょっと調査しないと分かんないですねそうですね一旦なんか細かいことは置いといてアイディアあります?とりあえずそのURLのまず数を用意するということで何桁必要かというかアルファベットが

26文字とかでしたっけ26ですよね26と数字小文字大文字全部合わせて62です6262を何乗すればいいかをとりあえず出すちょっとそれは電卓必要ですそれでまあ桁数でそれで言うと62の7乗7乗で3000650億は超える7乗で3.5兆になりますね

なのでなんか7桁あれば良さそうだなっていうのは確かにそんなぴったりにする必要ないですよねまあまあまあただ3.5兆は十分多いし6兆にすると確か下回るんでなるほどね7兆で良さそうな気がしますね桁的にはなるほど7桁すると3.5兆できるの?3.5兆ですめっちゃ余裕できるんだめっちゃ余裕できますなるほど10倍ぐらいだいぶできますねじゃあ大丈夫だいいですね素晴らしいそこの観点は

あとあれだよね一致してるかどうかをデータベースに問い合わせるとかちょっとしんどいよね重複してるかって話ですかそうですねレコード数が3000億とかになった時に今これないっていうのは現実的じゃないですね確かにあいつしかいないな

どうしたらいいんですかそういう時にそうなったらなんかわかんないですけどでもなんかこう消費されたURLというかはもう使えませんみたいなすることってできるんですかね伝わりますかデータベースをどうするかにもよるけどでもそういうんじゃないんですねすいませんもう一度お願いします例えばURLで

ABCみたいなURLができたとしてそのABCみたいなやつはもう枠埋まったから使えませんみたいな感じにできればデータベースを見に行く必要がないというか重複もしないし枠埋まったってどうやって判断するんだデータベース見てますかね見てんじゃないわかんない見るしかないと思う多分はいっていうのがまあむずいじゃん

ノリさんって今アイディアあります?僕はハッシュ化するのがいいんじゃないかなと思ってますURLをいい観点ですねちょっと試しにハッシュちょっと思い出してみるとなんだかっていうと何かの文字から何かの文字に変換するやつです固定の桁数ですかね文字数桁数に変換してくれるアルゴリズムでいろいろありますと

アルゴリズムは8桁のやつとかCRC32はどうやら8桁らしくMD5はちょっともっと長くてSHA1はもっと長くてっていうものですとたださっき言った通りメジャーな波種関数で一番短くても8文字なんですよちょっとオーバースペックなんですね確かに8で妥協しようや1文字変わったとてただ8文字でもいいと思いますおっしゃる通りうん

ただここの書籍では8文字はちょっとオーバースペックだよね厳しい厳しいですねここからもう全ガイドでいくんですけどベース62っていうアプローチでいくみたいです何ですかそれは聞いたことはありますがそれもハッシュのやつですかバイナリーじゃない数字を文字に変えるやつで10進数を62進数数字とアルファベット

62進数?そうです10進数って0から9じゃないですか今回全部で62文字あるからってことね文字のパターンが16進数は0から9足すABCDEFまでかが16進数小文字と大文字のアルファベットと数字全部使うと62個あるんで62進数に変化するのがベース62ですそれってあるんですかそもそもあるらしいですそうなんだ

62文字をエンコードするときに使う方法らしいですそういうこと?なんかよくベース64みたいなやつ使う気がするんですけどあれってもしかしてそれにプラス記号が2つぐらい付いてるみたいな感じなのかな調べましょうはいプラスとスラッシュうーんまあでもプラスとスラッシュだとURLに影響を及ぼしそうだから

さらにパディングのための記号としてイコールが用いられるっていうので65種類やないかいって思うんですけど確かに65種類やないかいっていう意味なんですけどパディングは置いとくんでしょうね今日はこれはちょっと勉強になりましたこんなのがあるんだただURLとさっき数字から文字列に変換するベース60にって言ったじゃないですかどうやって紐づけるんですかってなるじゃないですかここで

じゃあIDを足そうという話が出てますデータベース年月日日時秒ミリ秒違うわオートインクリメントで作るオートインクリメントなんですけど年月日とかの日時情報プラスデータベースサーバー番号

データベースサーバー番号そっかスケールされてるのかスケールされてるからデータベースがめっちゃいっぱいあるから同時に更新されてもデータベースのサーバー番号があればかぶらないとなるほどっていうような形でちょっと待ってくださいねはいはいすいませんちょっと忘れてしまったのではいですが確かサーバーの番号が入ってますなのでかぶらないIDで数字が例えば488

13桁とかの数字になったとしてもベース64で変換すると64までが1桁になるので半分の長さになるじゃないですか多分10進数64進数にすると桁数が減りますととりあえずめっちゃ減りますとさっき言った年月日で8桁ミリ秒でプラス4ですよねだから12桁

サーバー番号で1つだったら1位13桁ですねこれでもう6桁7桁に短くなると頭でできないそうですね頭でできない音声で難しいところなんですけど

っていう発想でさっき言ってた3650億レコードに対してユニークなIDを割り当ててそのIDをベース60人で短縮することでできるだけ短いURLをユーザーに返すなるほどうまく数値の範囲を合わせれば7桁に調整できるってことですよねそうですそうですはいっていうのが以上はい

短縮URLサービスの設計っていうなるほど設計できちゃったんですね問題でした完成?完成ですおーもうできるじゃんいやー難しかったエンタープライズシステムだと難しさちょっと感じますよねこれそうねちょっとめちゃめちゃレコード数とかリクエスト数多かったんでインフラのこととかも考えちゃってましたねそうですけどただ何でしょうね多分

CDN組んだりとかデータベースも多分リージョンごとに置いといてレプリケーション設定してでマスタースレーブ構成とかにして書き込みできるやつと読み込みだけするやつみたいな構成にしてやるんでしょうけどなんならキーバリューストアがいいんじゃないかなと思いましたね

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