2025软件设计师考试题及答案

2025软件设计师考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共40分。每题只有一个最符合题意的答案）1.在采用微内核结构的操作系统中，下列服务最不可能运行在用户态的是A.文件系统缓存管理B.进程调度策略计算C.中断向量表维护D.网络协议栈的UDP校验和计算答案：C2.某32位系统采用二级页表，页大小4KB，页表项占4字节。若逻辑地址空间为4GB，则顶层页表所占最大字节数为A.4KBB.8KBC.16KBD.32KB答案：A3.在UML2.5顺序图中，关于组合片段（CombinedFragment）的描述，错误的是A.alt片段表示多选一B.loop片段的minint与maxint必须静态确定C.par片段内的消息可以交错执行D.critical片段表示原子区答案：B4.对C语言程序进行静态分析时，下列信息中不可能由抽象语法树（AST）直接提供的是A.变量类型B.宏展开后的token序列C.控制流图节点D.括号匹配关系答案：B5.在IPv6中，若节点收到HopLimit为1的数据包，且自身并非组播组成员，则其正确处理动作是A.继续转发并减1B.丢弃并回送TimeExceededC.丢弃不回送任何报文D.回送ParameterProblem答案：C6.某B+树索引层高为3（根为第1层），块大小8KB，指针占6字节，键占10字节，则理论上最大可索引的记录数为A.约2.1×10^7B.约1.7×10^8C.约1.0×10^9D.约5.5×10^8答案：B7.在敏捷开发中，下列实践最直接体现“快速反馈”原则的是A.每日站会B.Sprint回顾C.持续集成D.用户故事估算答案：C8.若关系模式R(A,B,C,D)的函数依赖集F={AB→C,C→D,D→A}，则关于R的候选键，正确的是A.ABB.BCC.BDD.ABC答案：A9.在Linux中，进程调用mmap建立私有匿名映射时，内核采用的初始页表策略是A.立即分配物理页并建立映射B.延迟到首次访问时通过缺页异常分配C.建立写时复制映射到零页D.建立共享映射到/dev/zero答案：B10.若浮点数采用IEEE754单精度格式，两个NaN值进行“==”比较，结果为A.1B.0C.抛出异常D.不确定答案：B11.在RSA密钥生成过程中，若选取的公钥指数e与φ(n)不互质，则最可能出现的后果是A.加密速度显著下降B.无法求出私钥指数dC.密文长度增加D.解密得到错误明文答案：B12.对下图所示AOE网（顶点为事件，边为活动，权为天数），活动h的最迟开始时间为（图示：V1→V2(a,3),V1→V3(b,2),V2→V4(c,4),V3→V4(d,3),V4→V5(e,5),V3→V5(f,6)）A.7B.8C.9D.10答案：B13.在采用三模冗余（TMR）的系统中，若单模块失效率为λ，则系统整体失效率为A.λB.2λC.3λ²(1λ)D.3λ²答案：C14.某无向图采用邻接矩阵存储，顶点数n=1000，边数m=5000，则该矩阵中非零元素所占比例为A.0.5%B.1%C.2%D.5%答案：B15.在CortexM3处理器中，若NVIC的优先级分组设为5，则可用的抢占优先级位数为A.3B.4C.5D.6答案：A16.关于HTTP/2的ServerPush，下列说法正确的是A.客户端可以拒绝推送流B.推送流必须使用与原始流相同的优先级C.推送资源必须携带ETagD.推送流ID必须为奇数答案：A17.若关系代数表达式πA(σB=5(R⋈S))与πA(σB=5(R)⋈S)等价，则必须满足A.R与S的公共属性只有BB.S中无属性AC.R中无属性BD.R.B为外键引用S.B答案：B18.在Python3中，下列代码的输出为fromfunctoolsimportreducereduce(lambdax,y:x+y,map(str,range(3)),'')A.'012'B.'123'C.3D.抛出TypeError答案：A19.在磁盘调度算法中，若当前磁道为100，待访问队列[50,90,130,180]，采用LOOK算法，磁头移动总道数为A.130B.140C.150D.160答案：B20.若某软件项目采用功能点分析法，经计算未调整功能点为200，调整因子为1.1，则调整后功能点为A.180B.200C.220D.240答案：C21.在Spring框架中，@Transactional注解的默认传播行为是A.REQUIREDB.REQUIRES_NEWC.NESTEDD.SUPPORTS答案：A22.某8位补码数10010110算术右移两位后的值为A.11100101B.10001101C.10001001D.11100110答案：A23.在持续交付流水线中，最适合部署到生产环境之前的质量门是A.单元测试通过率>80%B.代码覆盖率>90%C.性能基准回归测试通过D.静态代码警告数为0答案：C24.若关系R与S进行左外连接，结果元组数一定A.≥R的元组数B.≤R的元组数C.≥S的元组数D.≤S的元组数答案：A25.在OSI模型中，完成端到端流量控制的是A.网络层B.传输层C.会话层D.数据链路层答案：B26.某二叉树前序为ABDCE，中序为BDAEC，则后序为A.DBEACB.DBECAC.DBACED.DBEAC答案：B27.在Git中，命令gitresethardHEAD~3会A.仅回退分支指针，保留工作区B.回退分支指针并重置暂存区，但不改工作区C.回退分支指针并重置暂存区与工作区D.生成新提交抵消最近3次提交答案：C28.若某系统采用银行家算法，当前Available=(2,3,2)，进程P0请求(1,0,2)，则请求A.立即允许B.延迟允许C.拒绝D.需检查P0的Max答案：A29.在面向对象设计中，Liskov替换原则要求A.子类必须实现父类所有方法B.子类方法参数类型可协变C.子类不应强化前置条件D.子类不应弱化后置条件答案：C30.若某无向连通图所有边权互异，则其最小生成树A.唯一B.不唯一C.可能含环D.可能不连通答案：A31.在DNS查询中，若响应报文AA位置1，表示A.授权回答B.递归可用C.截断D.需要后续查询答案：A32.某Cache采用2路组相联，块大小64B，共32KB，则索引位占A.8B.9C.10D.11答案：B33.在C语言中，语句printf("%d\n",5["ABCDE"])输出A.69B.70C.71D.未定义行为答案：A34.若测试用例设计采用判定覆盖，则下列覆盖程度最高的是A.每个语句至少执行一次B.每个判定取真与假各一次C.每个条件取真与假各一次D.每个路径至少执行一次答案：B35.在分布式系统中，CAP理论指出在网络分区时必须牺牲A.一致性或可用性B.一致性或分区容错性C.可用性或分区容错性D.三者均可保留答案：A36.某系统采用LRU页面置换，驻留集3帧，访问序1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6，则缺页次数为A.12B.13C.14D.15答案：B37.在MySQL的InnoDB中，事务A已获取某行S锁，事务B请求同一行X锁，则A.B立即获得B.B等待C.B报错D.A被回滚答案：B38.若某算法时间复杂度为T(n)=9T(n/3)+n²，则根据主定理其复杂度为A.Θ(n²)B.Θ(n²logn)C.Θ(n^{log₃9})D.Θ(n³)答案：B39.在RISCV指令集中，指令swrs2,offset(rs1)的寻址方式为A.寄存器寻址B.基址寻址C.相对寻址D.立即寻址答案：B40.若某软件缺陷密度为0.1个/KLOC，项目规模100KLOC，则预计缺陷数为A.1B.10C.100D.1000答案：C二、案例分析题（共3题，每题20分，共60分）【案例一】某互联网教育公司拟升级其直播授课系统，原系统采用单体SpringBoot架构，数据库为MySQL8.0，峰值QPS约3000。随着用户量激增，出现以下问题：1.教师端上传课件接口平均响应时间从500ms升至3s；2.学生端观看直播时频繁出现“卡顿”与“音画不同步”；3.运营后台生成日报的SQL查询耗时90s，导致数据库CPU飙升至100%。技术团队决定采用微服务+分库分表+缓存+CDN的综合方案。请回答：问题1（6分）：针对问题1，请给出两种可落地的性能优化手段，并说明原理。答案：手段A：将课件上传改为分片上传+前端直传OSS，原理是避免大文件流经应用服务器，利用OSS的断点续传与CDN边缘节点加速。手段B：引入Redis分片缓存课件元数据（如URL、大小、SHA256），原理是减少重复查询MySQL的IO，利用内存级读取500μs内返回。问题2（6分）：针对问题2，请画出一种端到端延迟低于200ms的直播架构简图，并标注关键协议。答案：教师端→WebRTC(UDP,SRTP)→媒体网关(SFU)→CDN边缘(RTMP/HLS)→学生端。图中需包含：1.教师端上行采用WebRTC，使用NACK+FEC抗丢包；2.媒体网关部署在BGP多线机房，运行Janus，支持Simulcast；3.边缘节点支持RTMP转HLS，切片时长2s；4.学生端Web播放器优先选WebRTC，降级至HLS。问题3（8分）：针对问题3，原SQL为selectdate_format(create_time,'%Y%m%d')asday,count()ascntfromstudy_recordgroupbydayorderbyday;请给出分库分表后的改写方案，要求结果准确且耗时<2s。答案：步骤1：按user_id哈希分64库×64表，总4096表；步骤2：各分片并行执行selectdate_format(create_time,'%Y%m%d')asday,count()ascntfromstudy_record_${shard}groupbyday;步骤3：在应用层归并，采用TreeMap聚合，时间复杂度O(nlogn)，n=分片数；步骤4：增加Redis缓存，TTL=300s，Key="daily_report:yyyyMMdd"，缓存命中后耗时<50ms。【案例二】某金融公司设计高并发账务系统，要求支持百万级TPS，数据零丢失，跨城容灾RPO<1s。现有两种方案：方案A：基于MySQLGroupReplication（MGR）的三城五节点；方案B：基于Kafka+分布式账本（自研）的最终一致性。问题1（6分）：请对比两种方案在一致性、可用性、性能三个维度的差异，用表格呈现。答案：维度方案A方案B一致性强一致（certification）最终一致（≤500ms）可用性单城2节点故障可写单城全故障可写性能写延迟1020ms写延迟13ms吞吐5万TPS100万TPS问题2（6分）：若采用方案A，请给出一条SQL在MGR冲突检测失败时的完整回滚流程。答案：1.事务T1在节点N1执行updateaccountsetbalance=balance100whereid=1;2.事务T2在节点N2执行相同语句；3.双方广播writeset至group；4.certification阶段检测到同一行写冲突；5.事务T2获得更高globalcheckpoint，T1回滚，返回ERROR3100；6.N1释放行锁，写undolog，通知客户端重试。问题3（8分）：若采用方案B，请设计一种基于Kafka幂等生产者的ExactlyOnce转账语义，并给出伪代码。答案：伪代码：begin;producer.send(newProducerRecord("transfer",key,value),newCallback{publicvoidonCompletion(RecordMetadatam,Exceptione){if(e==null)dao.insertLocalTx(m.offset(),status="COMMITTED");}});mitTransaction();end;消费者端：if(offsetAlreadyProcessed(offset))skip;else{process();saveOffsetAsProcessed(offset);}【案例三】某电商平台“秒杀”活动，商品库存100件，预计并发抢购请求10万。系统架构为：Nginx→Gateway→Redis→MySQL。问题1（6分）：请用RedisLua脚本实现原子扣减库存，要求返回0表示成功，1表示售罄，2表示库存不足。答案：localkey=KEYS[1]localqty=tonumber(ARGV[1])localstock=tonumber(redis.call('get',key)or0)ifstock<=0thenreturn1endifstock<qtythenreturn2endredis.call('decrby',key,qty)return0问题2（6分）：为防止“超卖”，MySQL层还需做最终一致性校验，请给出库存表结构及一条SQL。答案：表结构：createtablestock(item_idbigintprimarykey,totalintnotnull,soldintnotnulldefault0,versionintnotnu