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Design de sistemas e requisitos
Q1. Qual pergunta é de design de sistemas, e não de design de software (no nível do código)?
- A. O
OrderServicedeve depender de uma interface ou de uma classe concreta de cliente de pagamento? - B. Qual algoritmo de ordenação deve ordenar os eventos por data?
- C. Reservas de lugares e o catálogo de eventos devem ficar no mesmo banco, sabendo que um tem consistência forte e escritas quentes e o outro é dominado por leituras e cacheável?
- D. Um método deve lançar uma exceção checada ou não checada?
Resposta
C — Trata de componentes em execução, posicionamento dos dados e carga.
Design de sistemas decide os componentes, as interfaces entre processos em execução e onde os dados ficam, para que o sistema cumpra seus requisitos sob carga e falha parcial. A e D são design no nível do código; B é uma questão de algoritmo.
Q2. Qual dos itens abaixo é um requisito não funcional?
- A. Um fã pode reservar até 6 lugares por 10 minutos.
- B. Organizadores podem agendar a data de abertura das vendas.
- C. Reservas de lugares terminam em menos de 300 ms no percentil 99, com 5.000 reservas por segundo.
- D. Fãs recebem seus ingressos por e-mail.
Resposta
C — Descreve quão bem, com um número, um percentil e um nível de carga.
A, B e D descrevem o que o sistema faz (funcionais). C é uma meta de latência mensurável para um throughput declarado — um atributo de qualidade.
Q3. Por que "o sistema deve ser escalável" é um requisito ruim?
- A. Escalabilidade não pode ser obtida com bancos relacionais.
- B. Não diz qual parâmetro de carga cresce, quanto, nem que desempenho deve ser mantido enquanto ele cresce.
- C. Escalabilidade é um requisito funcional, não um não funcional.
- D. As nuvens modernas escalam sozinhas, então o requisito é redundante.
Resposta
B — Escalabilidade não tem sentido sem um parâmetro de carga e uma meta.
Uma versão útil nomeia a carga ("2 M de fãs no primeiro minuto de uma abertura de vendas", "1.500 leituras/s no catálogo") e o desempenho a manter ("reserva p99 < 300 ms"). As nuvens fornecem recursos, não uma arquitetura capaz de usá-los.
Q4. A BoxOffice precisa de consistência forte para qual dado?
- A. A descrição do evento mostrada nos resultados de busca.
- B. O contador "1.234 pessoas estão vendo este evento".
- C. O estado de cada lugar (livre, reservado, vendido).
- D. A lista de eventos recomendados na página inicial.
Resposta
C — Dois fãs nunca podem comprar o mesmo lugar.
Consistência forte custa latência e disponibilidade, então só se paga por ela onde o negócio exige. Descrições e recomendações podem ter segundos ou minutos de atraso; o contador de visualizações é só uma dica.
Q5. Um banco de dados fica inacessível por 20 minutos por causa de um problema de rede, mas nenhum dado confirmado é perdido. Qual afirmação está correta?
- A. A durabilidade foi violada; a disponibilidade, não.
- B. A disponibilidade foi violada; a durabilidade, não.
- C. Disponibilidade e durabilidade foram violadas.
- D. Nenhuma foi violada, porque os dados continuam lá.
Resposta
B — Indisponível, mas durável.
Disponibilidade é atender requisições quando necessário; durabilidade é nunca perder dados confirmados. Um sistema pode estar fora do ar sem perder nada (este caso), ou no ar sem guardar nada de forma durável (um cache).
Q6. Qual afirmação descreve melhor o trade-off introduzido ao colocar o catálogo de eventos em cache?
- A. Melhora a consistência ao custo da latência.
- B. Melhora a latência e reduz a carga no banco ao custo do frescor (os leitores podem ver dados desatualizados).
- C. Melhora a durabilidade ao custo da disponibilidade.
- D. Não há trade-off se o TTL for curto.
Resposta
B — Velocidade e alívio do banco comprados com frescor.
Uma página em cache pode ficar desatualizada até o TTL expirar ou a chave ser invalidada. Um TTL menor reduz o atraso, mas também a taxa de acerto — ele se move ao longo do trade-off, não o elimina.
A jornada de escala
Q7. A BoxOffice roda três réplicas do servidor de aplicação atrás de um load balancer. Depois do login, os fãs são "deslogados" aleatoriamente na página seguinte. Qual é a causa mais provável?
- A. Os health checks do load balancer são frequentes demais.
- B. O estado de sessão fica na memória do servidor que atendeu o login.
- C. O banco não tem réplicas de leitura.
- D. A CDN está guardando a página de login em cache.
Resposta
B — Os servidores de aplicação não são sem estado.
A próxima requisição cai em outra réplica, que não conhece a sessão. Guarde o estado de sessão num token assinado (JWT) ou num armazenamento compartilhado (Redis). Servidores sem estado são a pré-condição da escala horizontal e dos deploys graduais.
Q8. O banco do catálogo está com 80% de CPU, e 95% das suas consultas são leituras de dados que mudam algumas vezes por dia. Acrescentar qual componente dá a maior redução de carga no banco por real (R$) gasto?
- A. Mais réplicas do servidor de aplicação.
- B. Um cache com cache-aside, chegando a 95% de acerto.
- C. Uma fila de mensagens entre a aplicação e o banco.
- D. Particionar (sharding) o banco do catálogo.
Resposta
B — Com 95% de acerto, só 5% das leituras chegam ao banco (uma redução de 20×).
Mais réplicas da aplicação (A) só aumentariam a carga no banco. Uma fila (C) não ajuda leituras síncronas. O sharding (D) acrescenta muita complexidade para um problema que é volume de leitura, não tamanho dos dados nem volume de escrita.
Q9. Depois de acrescentar réplicas de leitura, um fã paga, é redirecionado para "Meus pedidos" e não vê o pedido novo. O que está acontecendo, e qual é uma correção padrão?
- A. O pedido foi perdido; ative replicação síncrona em tudo.
- B. Atraso de replicação: a leitura caiu numa réplica que ainda não aplicou a escrita; leia do primário os dados recentes do próprio fã (read-your-writes).
- C. A CDN guardou a página em cache; desative a CDN.
- D. O load balancer mandou a requisição a um servidor não saudável; reduza o intervalo dos health checks.
Resposta
B — Atraso de replicação; use read-your-writes.
As réplicas aplicam as alterações do primário de forma assíncrona, de milissegundos a segundos depois. Mandar ao primário as leituras que um usuário faz das próprias escritas recentes (ou o fluxo crítico inteiro) corrige o sintoma sem abrir mão das réplicas para todo o resto.
Q10. Por que a BoxOffice coloca uma sala de espera (uma fila) na frente do inventário nas grandes aberturas de vendas?
- A. Para guardar os ingressos de forma durável.
- B. Para converter um pico de milhões de requisições simultâneas em linhas quentes numa taxa de admissão estável, que o inventário aguenta.
- C. Para tornar as reservas de lugares eventualmente consistentes.
- D. Para guardar o mapa de lugares em cache.
Resposta
B — Ela molda o pico numa carga plana e sustentável.
60 mil lugares não aceitam 2 M de reservas simultâneas: as linhas estão quentes e o banco tem capacidade finita. A sala de espera admite fãs nessa capacidade e mantém o inventário com consistência forte.
Q11. Uma equipe de quatro engenheiros está começando um produto novo, com domínio incerto e algumas centenas de usuários. Qual arquitetura é o ponto de partida mais sensato?
- A. Doze microsserviços no Kubernetes com Kafka entre eles.
- B. Um monólito modular com um banco, extraindo serviços depois, quando um sintoma medido justificar.
- C. Uma função serverless por tabela do banco.
- D. Uma implantação multi-região ativo-ativo.
Resposta
B — Primeiro o monólito.
A distribuição tem um custo fixo alto (falhas de rede, dados distribuídos, muitos artefatos, trabalho de plataforma). Com um domínio incerto, as fronteiras dos serviços ainda não são conhecidas; um monólito modular as mantém baratas de mudar.
O método da entrevista
Q12. Numa entrevista de system design de 45 minutos, qual é o principal objetivo do passo de estimativa?
- A. Mostrar que você multiplica números grandes depressa.
- B. Calcular o número exato de servidores do design final.
- C. Obter ordens de grandeza que mudem decisões de design — por exemplo, se é preciso cache, sharding ou fila.
- D. Ocupar o tempo enquanto pensa no design.
Resposta
C — Uma estimativa que não leva a nenhuma decisão é só aritmética.
"40 GB/ano de pedidos cabem num banco por anos — sem sharding" ou "100 mil req/s na abertura de vendas — o inventário precisa de uma sala de espera" são o tipo de conclusão para o qual uma estimativa existe.
Q13. Vinte minutos depois do início da entrevista, o candidato tem um esquema SQL detalhado e nenhum diagrama do sistema como um todo. Qual princípio foi violado?
- A. Pensar em voz alta.
- B. Primeiro amplo, depois fundo — um design simples e completo antes de qualquer aprofundamento.
- C. Declarar as premissas explicitamente.
- D. Estimar antes de projetar.
Resposta
B — Amplitude primeiro.
O entrevistador não consegue avaliar profundidade num design que ainda não viu. Desenhe um design de alto nível que cubra todo requisito funcional (passo 4) antes dos aprofundamentos (passo 5) e confira o relógio a cada transição.
Q14. Durante o aprofundamento sobre venda duplicada, qual resposta mostra o raciocínio sobre trade-offs mais forte?
- A. "Vou usar locks no Redis, porque o Redis é rápido."
- B. "Vou usar um banco, porque bancos são consistentes."
- C. "Opções: locks pessimistas, um
UPDATE … WHERE status = 'FREE'condicional ou um lock distribuído. O update condicional é atômico na fonte única da verdade e não segura locks longos; um lock no Redis acrescenta um segundo sistema que precisa concordar com o banco. Vou usar o update condicional." - D. "Venda duplicada é rara, então resolvo depois com reembolsos."
Resposta
C — Alternativas, comparação, escolha e do que se abre mão.
A e B citam uma tecnologia sem compará-la com nada. D ignora um requisito que o próprio candidato escreveu no quadro ("nenhuma venda duplicada, jamais").
Q15. O entrevistador pergunta: "O que acontece se o provedor de pagamentos ficar muito lento?" Qual é a melhor reação?
- A. Explicar que o provedor tem um SLA, então isso não vai acontecer.
- B. Tratar como uma dica sobre tratamento de falhas: acrescentar timeouts e um circuit breaker na chamada de pagamento, manter a reserva viva enquanto o pagamento está pendente e explicar o custo (lugares presos por mais tempo).
- C. Trocar o provedor por um sistema de pagamentos próprio.
- D. Pedir ao entrevistador para passar a outro assunto.
Resposta
B — As perguntas do entrevistador são dicas sobre o que ele quer avaliar.
Uma dependência lenta sem timeouts esgota as threads de quem chama e se propaga em cascata (aula 10). Nomear a mitigação e o seu custo mostra profundidade e raciocínio sobre trade-offs.