Dicas de casos de uso práticos em performance de backend para Performance de Backend

"Considerando um sistema de e-commerce de alto tráfego com arquitetura de microsserviços, onde o serviço de 'Carrinho de Compras' é o mais acessado e tem um SLA rigoroso de 99,9% de disponibilidade e latência máxima de 100ms para 95% das requisições.

Elabore um plano detalhado de otimização de performance de backend para este serviço de 'Carrinho de Compras'. O plano deve cobrir as seguintes áreas:

1.  **Identificação de Gargalos:** Quais métricas e ferramentas você usaria para identificar os principais gargalos de performance (CPU, memória, I/O de disco, rede, banco de dados, locks, etc.) neste microsserviço? Forneça exemplos específicos de como interpretar dados dessas ferramentas.
2.  **Estratégias de Otimização de Código e Algoritmos:** Descreva pelo menos três otimizações de código ou algoritmos que poderiam ser aplicadas dentro do microsserviço de 'Carrinho de Compras' para reduzir a latência e o uso de recursos. Inclua exemplos de cenários onde cada otimização seria mais eficaz.
3.  **Otimização de Banco de Dados:** Considerando que o carrinho de compras persiste dados em um banco de dados (relacional ou NoSQL, sua escolha, mas justifique), quais técnicas de otimização de banco de dados (índices, otimização de queries, sharding, caching de queries, etc.) você aplicaria?
4.  **Estratégias de Escalabilidade:** Proponha como escalar o microsserviço de 'Carrinho de Compras' para lidar com picos de tráfego (horizontal vs. vertical, auto-scaling, balanceamento de carga, etc.). Quais considerações de performance cada estratégia impõe?
5.  **Caching:** Onde e como você implementaria estratégias de caching (e.g., Redis, Memcached) para melhorar a performance do serviço de carrinho? Quais dados seriam cacheados e por quê? Quais seriam os desafios de consistência de cache e como você os mitigaria?
6.  **Monitoramento Contínuo e Alertas:** Quais métricas de performance específicas você monitoraria continuamente após a implementação das otimizações? Proponha pelo menos três regras