软件设计师考试系统架构与设计模式含答案

2026年软件设计师考试系统架构与设计模式含答案一、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.在微服务架构中，服务间通信通常采用哪种协议？A.HTTP/RESTB.TCPC.MQTTD.SMTP2.以下哪种设计模式属于创建型模式？A.装饰器模式B.策略模式C.工厂方法模式D.观察者模式3.在分布式系统中，解决CAP定理冲突通常采用哪种策略？A.强一致性B.原子性C.可用性优先D.分区容错性4.以下哪种架构模式适用于高并发、低延迟的场景？A.MVCB.MVVMC.SOAD.CQRS5.在微服务架构中，服务注册与发现通常使用哪种组件？A.ZookeeperB.RedisC.ElasticsearchD.MongoDB6.以下哪种设计模式用于解耦对象之间的依赖关系？A.适配器模式B.代理模式C.责任链模式D.享元模式7.在分布式事务中，两阶段提交（2PC）协议的主要缺点是什么？A.容易实现B.无法保证强一致性C.容易出现脑裂问题D.性能高8.以下哪种架构模式适用于数据密集型应用？A.事件驱动架构（EDA）B.微服务架构C.数据湖架构D.SOA9.在分布式缓存中，Redis通常用于哪种场景？A.分布式事务B.数据持久化C.缓存热点数据D.分布式锁10.以下哪种设计模式用于优化代码复用性？A.状态模式B.命令模式C.组合模式D.策略模式二、多项选择题（共5题，每题3分，共15分）1.微服务架构的优缺点包括哪些？A.提高系统可维护性B.降低开发效率C.容易实现水平扩展D.部署复杂2.以下哪些设计模式属于行为型模式？A.策略模式B.观察者模式C.责任链模式D.工厂方法模式3.分布式系统中常见的负载均衡策略包括哪些？A.轮询B.最少连接C.IP哈希D.加权轮询4.在分布式数据库中，常见的分片策略包括哪些？A.范围分片B.哈希分片C.全局唯一IDD.范围+哈希混合分片5.以下哪些技术可以用于实现分布式锁？A.RedisB.ZookeeperC.分布式事务D.乐观锁三、简答题（共5题，每题5分，共25分）1.简述微服务架构与传统单体架构的区别。2.解释什么是设计模式，并列举三种常见的设计模式及其应用场景。3.在分布式系统中，如何解决数据一致性问题？4.简述事件驱动架构（EDA）的核心思想及其优势。5.在系统架构设计中，如何平衡系统的性能与可扩展性？四、论述题（共1题，10分）1.结合实际案例，论述分布式事务的处理方案及其优缺点。答案及解析一、单项选择题答案及解析1.答案：A解析：微服务架构中服务间通信通常采用HTTP/REST协议，因其无状态、轻量级且易于实现跨语言通信。其他选项如TCP适合低层通信，MQTT适合物联网，SMTP用于邮件传输，与微服务通信场景不符。2.答案：C解析：创建型模式包括工厂方法、抽象工厂、单例、建造者、原型。装饰器模式、策略模式、观察者模式属于行为型模式。3.答案：C解析：CAP定理指出分布式系统无法同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partitiontolerance）。通常选择可用性优先，如基于最终一致性方案（如本地写入、异步复制）。4.答案：D解析：CQRS（命令查询职责分离）通过将读写操作分离，适用于高并发场景。MVC、MVVM主要用于分层架构，SOA（面向服务架构）适用于企业级集成，但性能不一定最优。5.答案：A解析：Zookeeper常用于服务注册与发现，Redis可用于缓存，Elasticsearch用于搜索，MongoDB用于数据库。Zookeeper的原子广播特性更适合服务发现场景。6.答案：A解析：适配器模式用于将不兼容的接口转换为兼容接口（如老系统与新系统对接）。代理模式用于控制对象访问，责任链模式用于链式处理请求，享元模式用于共享对象。7.答案：C解析：2PC（两阶段提交）虽然能保证一致性，但存在脑裂问题（节点分区后无法协调），且性能较差。其他选项均不正确。8.答案：C解析：数据湖架构适用于存储海量、多源异构数据，适合数据密集型应用。其他选项如微服务架构、事件驱动架构更侧重业务逻辑。9.答案：C解析：Redis常用于缓存热点数据，提高系统响应速度。分布式事务、数据持久化、分布式锁分别对应其他技术场景。10.答案：C解析：组合模式通过将对象组合成树形结构，实现代码复用。状态模式用于管理对象状态，命令模式用于解耦操作，策略模式用于算法选择。二、多项选择题答案及解析1.答案：A、C、D解析：微服务优点是可维护性高、易扩展，但部署复杂、开发难度大（B错误）。2.答案：A、B、C解析：行为型模式包括策略、观察者、责任链等。工厂方法属于创建型模式。3.答案：A、B、C、D解析：常见负载均衡策略包括轮询、最少连接、IP哈希、加权轮询等。4.答案：A、B、D解析：全局唯一ID不属于分片策略，而是用于解决跨分片主键问题。其他选项均正确。5.答案：A、B解析：Redis和Zookeeper可用于实现分布式锁。分布式事务和乐观锁属于其他领域。三、简答题答案及解析1.微服务与传统单体架构的区别-架构：单体架构将所有功能模块打包在一起，微服务将功能拆分为独立服务。-扩展性：单体架构扩展整个应用，微服务可独立扩展。-技术异构性：单体架构技术栈单一，微服务可使用不同语言/数据库。-容错性：单体架构故障影响整个系统，微服务故障隔离。2.设计模式的解释及三种模式-解释：设计模式是可复用的解决方案，解决常见问题（如对象创建、依赖关系）。-模式：-工厂方法：创建对象族（如数据库访问），适用于接口统一但实现多态场景。-单例：确保类只有一个实例（如配置加载），适用于全局状态管理。-观察者：定义对象间的一对多依赖（如消息推送），适用于事件通知场景。3.分布式数据一致性解决方案-分布式事务：2PC、3PC（改进2PC脑裂问题）、本地消息表（异步最终一致性）。-CAP权衡：优先可用性（如TCC补偿事务），或牺牲一致性（如本地写入+定时校验）。4.事件驱动架构（EDA）的核心思想及优势-核心思想：系统通过事件异步通信，组件解耦（如用户操作触发订单事件）。-优势：低耦合、高并发、可扩展性强（如电商秒杀系统）。5.性能与可扩展性平衡-缓存：热点数据缓存（Redis）；-异步处理：耗时任务转为消息队列（Kafka）；-分片/负载均衡：数据库分片、服务集群。四、论述题答案及解析分布式事务处理方案及优缺点-方案：-2PC：强一致性，但脑裂风险高；-TCC（Try-Confirm-Cancel）：补偿性