Mobile System Design. Проектируем новостную ленту

Элементы System Design уже прочно вошли в процесс собеседований. Однако в мобильной разработке довольно часто возникает недопонимание что же все-таки необходимо продемонстрировать чтобы получить заветный офер. В этой статье я разберу один из кейсов, который может встретиться на реальном собеседовании и кроме этого покажу примерный сценарий такого интервью. Данная статья будет интересна мобильным разработчикам, как Android, так и iOS. Сам формат System Design Interview я разбирал в предыдущей статье. Здесь же мы сконцентрируемся на практике.

Итак, задача: спроектировать новостную ленту. 

Этап 1. Понять проблему и собрать необходимые требования. Время 10 минут.

Ваша задача №1 при прохождении System Design Interview (хоть для mobile, хоть для backend) — это сбор требований и всей необходимой информации, которая поможет вам спроектировать систему. Поэтому в первую очередь уточняем требования. Какие вопросы тут стоит задать? Необходимо  определиться с функциональными требованиями. Обычно функциональные требования звучат как какое-то целевое действие, которое может выполнить пользователь, например:

1. Пользователи могут просматривать бесконечную ленту постов.

2. Пользователи могут делиться постами и ставить лайки.

3. Пользователи могу просматривать детали постов и создавать новый контент 

4. Как приложение должно работать при отсутствии сети? Нужно ли добавить поддержку offline-режима?

5. Какие типы контента может добавлять пользователь? Например текст, картинки, видео, аудио?

Помимо этих требований, необходимо также учесть и нефункциональные требования, это могут быть:

1. Локализация. Для каких стран мы планируем выпускать наше приложение? Тема локализации может пригодиться при последующем проектировании API или особенностей интерфейса. 

2. Эффективность использования данных. Приложение должно минимизировать потребление трафика, за счет кэширования/ленивой загрузки контента.

3. Масштабируемость. Например, необходимо обслуживать сотни миллионов активных пользователей в месяц. Возможно, в контексте мобильных приложений это требование не так актуально, как для проектирования backend-систем, однако это может быть важно для приложений E-commerce (кол-во запросов увеличивается в разы во время распродаж и вас попросят оптимизировать поиск) или вы используете платное API карт, соответственно кол-во запросов/кэширование тоже стоит обдумывать тщательно. 

Кроме явных требований на которые стоит опираться при последующих этапах проектирования моделей данных/API и архитектуры, обычно стоит прояснить какие-то вещи, которые могут явно выходить из скоупа, но мы бы их добавили в будущем или проектируем систему исходя из того, что они уже разработаны. 

Это могут быть

1. Аутентификация. Будем разрабатывать систему исходя из того, что модуль авторизации разработан и пользователь уже вошел в мобильное приложение.

2. Пуш-нотификации о новых постах. Пользователю было бы удобно видеть оповещения о новых постах, но мы вынесем это из скоупа требований.

Тут дополню, что лучше такие вещи уточнять на интервью. Важно проговорить эти детали. Вдруг у вас задача спроектировать сценарий онбординга — и процесс аутентификации тоже. Каждая задача уникальна, поэтому лучше уточнить, что требуется в первую очередь, а что вынести на потом. Обычно, процесс сбора требований занимает около 10 минут. Очевидно, что можно задать еще множество вопросов, однако, стоит помнить, что мы ограничены во времени и необходимо выбрать только самое важное.

Этап 2. Проектирование API и модели данных. Время 10-15 минут.

Цель этого этапа: спроектировать API для коммуникации мобильного приложения и Backend. Спроектированный контракт должен покрывать необходимые функциональные требования, собранные на 1-ом этапе. В этой части мы обсудим методы Backend, которые будет вызывать мобильный клиент, модель данных для обмена информацией а также протоколы взаимодействия и формат ответа.

2.1 Проектирование API

Давайте вернемся к пункту 1, где мы собирали требования и спроектируем возможные методы, которые нам понадобятся:

1. Метод который запросит список постов/ленту постов. При открытии приложения необходимо запросить последние посты с Backend.

2. Взаимодействие с постами. Ранее, мы обсуждали, что необходимо добавить возможность лайкать пост. Соответственно, необходим метод для лайка/дизлайка.

3. Метод для запроса деталей поста. Так как есть требование дать возможность пользователю переходить на экран деталей.

4. Метод для создания поста. Пользователь может создать пост и добавить в него контент. 

Перед тем, как перейти непосредственно к проектированию API, еще важно обсудить протокол взаимодействия (Rest/GraphQL/gRPC/WebSocket) И тут выбор, очевидно, зависит от задачи. Если это приложение для трейдинга — то выбором может стать использование WebSocket, для интернет-магазина, возможно, понадобится REST и так далее. Важно отталкиваться от требований и уметь аргументировать свой выбор.

Например, аргумент за использование REST в этом примере: 

• Широкая распространенность и простота интеграции. Разработчики хорошо знакомы с REST, что упрощает внедрение и поддержку. REST использует стандартные HTTP-методы (GET, POST, PUT, DELETE) и подходит для простых CRUD-приложений с предсказуемыми запросами. Большое количество документации, библиотек и готовых решений.

• Stateless (без сохранения состояния сервера). Каждый запрос самодостаточен и содержит всю необходимую информацию (например, токены аутентификации).Упрощает горизонтальное масштабирование (можно легко добавлять серверы).

• Поддержка кэширования HTTP. Можно использовать стандартные механизмы кэширования (Cache-Control), снижая нагрузку на сервер и ускоряя ответы.

Недостатки

• Сложности с версионированием API. При изменении API может потребоваться поддерживать несколько версий (/v1/, /v2/), что усложняет поддержку. Риск «раздувания» API из-за обратной совместимости.

• Избыточность данных в Stateless-архитектуре. Каждый запрос должен включать одни и те же метаданные (например, токены), что увеличивает нагрузку на сеть. Особенно критично для мобильных устройств: дополнительные данные → больший трафик и задержки.

• Проблемы over-fetching и under-fetching. Over-fetching: Клиент получает больше данных, чем нужно (например, весь профиль пользователя, когда требуется только имя). Under-fetching: Клиенту приходится делать несколько запросов для сбора всех необходимых данных (например, сначала пост, потом комментарии).

В целом, нам подходит использование REST, но вы также можете упомянуть плюсы и минусы GraphQL и выбрать инструмент подходящий под конкретную ситуацию. Для разбора этого кейса REST нам подойдет.

Кроме этого, мы также можем обосновать выбор формата сериализации данных: JSON, XML или например Protocol Buffers:

Сравнение форматов данных: JSON, XML, Protocol Buffers

Для ленты постов мы выберем JSON за счет читаемости и простоты отладки, меньшего размера, чем у XML и JSON не требует сложной настройки (в отличие от protobuf).

2.2 Проектирование методов API

Итак, мы выбрали инструменты для реализации клиент-серверного взаимодействия, теперь, необходимо спроектировать методы API. 

2.2.1 Получение ленты (метод) и ответ (FeedApiResponse) могут выглядеть так:

GET /v1/feed?after=<some-value>&limit=30     Body: empty     Response: 200 OK. Ответ FeedApiResponse   {   "feed": [     {       "postId": 123,       "contentSummary": "Краткое содержание поста...",       "author": {         "id": 987654321,         "name": "User Name",         "profileImageThumbnailUrl": ".../profiles/image.jpg"       },       "createdAt": "2025-11-15T14:30:00Z",       "liked": false,       "likeCount": 42,       "attachmentCount": 1,       "attachmentPreviewImageUrl": ".../posts/preview.jpg"     }, …   ],   "paging": {     "nextPageId": "abcdef123456",     "totalItems": 2,     "pageSize": 20   } } 

Обратите внимание, что мы используем пагинацию — и это 100% то, что спрашивают на собеседованиях по мобильной разработке при проектировании систем. Вы должны знать виды пагинации и их плюсы/минусы. Например, чем отличается курсорная и офсетная типы.

2.2.2 Создание поста. В отличие от предыдущего метода, здесь мы будем использовать Post.

POST /v1/posts     Body: NewPostRequest  {   "requestId": 123456789012345,   "content": "Новый пост",   "attachments": [     {       "type": "image",       "contentUrl": "...cdn.example.com/uploads/photo123.jpg",       "caption": "Мое фото с отпуска"     }   ] } 

2.2.3 Детали поста

GET /v1/posts/{postId}  {   "post": {     "postId": 123456789,     "content": "This is the full content of the post with all details...",     "author": {       "id": 987654321,       "name": "John Doe",       "profileImageThumbnailUrl": "base_api_url/profiles/thumb.jpg"     },     "createdAt": "2023-11-15T14:30:00Z",     "liked": true,     "likeCount": 42,     "shareCount": 7,     "attachments": [       {         "type": "image",         "url": "base_api_url/posts/123456789_1.jpg",         "width": 1080,         "height": 720,         "caption": "Beautiful sunset"       },       {         "type": "video",         "url": "base_api_url/posts/123456789_2.mp4",         "duration": 120,         "thumbnailUrl": "base_api_url/posts/123456789_2_thumb.jpg"       }     ]   } } 

2.2.4 Взаимодействие пользователя с постом:

POST /v1/posts/{postId}/interactions     Body: PostInteractionRequest     {   "requestId": "550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000",   "type": "LIKED",   "postId": 123456789,   "timestamp": "2023-11-16T09:30:00Z" } 

Таким образом, мы спроектировали API и модель данных, которую будем использовать, опираясь на собранные требования из 1-ого этапа. Нужно понимать, что это одно из множества решений. Цель статьи — объяснить подход к System Design простым языком и предложить решение реальной задачи, которую могут спросить на собеседовании.

Далее необходимо спроектировать диаграмму компонентов/архитектуру нашего приложения: какие будут сущности и за что они будут отвечать, какие у них будут зависимости. Этот этап я планирую описать в следующей части.

Ну, а если вы готовитесь к собеседованиям прямо сейчас или хотите структурировать свои знания, то приглашаю на короткий практический курс по System Design адаптированный специально для мобильных разработчиков. Чтобы не пропустить следующие статьи на тему Android и мобильной разработки подписывайтесь на Telegram-канал