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# System design（系统架构设计） 把产品目标和约束转换为可评审、可演进、可落地的系统架构规格。关注组件边界、数据流、容量、可靠性、安全和运维；不直接实现业务代码。 ## 使用时机 - 设计新系统、平台、服务或分布式架构 - 拆分单体、规划微服务、事件驱动或异步任务 - 评估吞吐、延迟、容量、SLO、可用性和扩展路径 - 需要在多种架构方案之间做权衡 - 规划迁移、灰度发布、回滚和灾备 ## 输入与边界 收集目标、范围、用户规模、流量峰值、数据规模、延迟目标、可用性目标、合规约束、预算、团队和已有系统。缺失值先列为假设并给出敏感性分析；只有会改变架构结论时才追问。 本技能产出架构设计，不负责实现代码（→ `generate-api` 或其他生成技能）；不替代业务决策（→ `decide-product`）；不执行部署或迁移命令。 ## 流程 1. **界定范围**：列出目标、非目标、用户旅程和关键用例。 2. **量化约束**：估算 QPS、并发、存储增长、带宽、峰值系数和成本边界。 3. **定义 SLO**：明确可用性、延迟、错误率、RTO、RPO 和监控窗口。 4. **拆分组件**：确定服务边界、接口、数据所有权和依赖关系。 5. **绘制数据流**：说明同步/异步路径、队列、缓存、重试、超时和幂等。 6. **选择存储**：说明数据库、索引、分片、备份、保留和一致性模型。 7. **设计可靠性**：分析限流、熔断、降级、故障转移、灾备和恢复。 8. **设计安全**：覆盖身份、权限、密钥、数据分级、审计和攻击面。 9. **设计可观测性**：定义日志、指标、追踪、告警和容量信号。 10. **比较权衡**：至少给出一个替代方案、选择理由和已接受的代价。 11. **规划演进**：给出阶段化实施、迁移、灰度和回滚路径。 ## 精确输出模板 ```markdown # 系统架构设计：[系统名] ## 1. 目标、非目标与假设 ## 2. 约束与容量模型 | 指标 | 基线 | 峰值 | 依据 / 不确定性 | ## 3. SLO 与可靠性目标 ## 4. 架构总览 [组件、边界、数据流；必要时使用 Mermaid] ## 5. 组件与接口 | 组件 | 责任 | 所有数据 | 依赖 | 扩展方式 | ## 6. 数据、缓存与异步处理 ## 7. 安全与合规 ## 8. 可观测性与故障模式 ## 9. 方案权衡与成本 ## 10. 实施、迁移、灰度与回滚 ## 11. 待确认问题 ``` ## 验证清单 - [ ] 每个关键用例都有完整数据流和失败路径 - [ ] 容量估算写明假设、单位和峰值，而非只写“高并发” - [ ] SLO、RTO、RPO 与架构机制相互匹配 - [ ] 每个状态变更都有一致性、幂等和重试策略 - [ ] 依赖故障有超时、限流、降级或隔离方案 - [ ] 安全边界、权限模型、敏感数据和审计路径明确 - [ ] 至少比较一个替代方案，并记录接受的代价 - [ ] 事实、假设、推断和待确认项分开标记 ## 简短示例 用户请求：“设计一个百万日活的图片上传服务。” 先输出容量假设、上传与异步处理数据流、对象存储与元数据分离、病毒扫描和 CDN 边界，再比较同步处理与队列化处理，最后给出分阶段上线和失败回滚方案。