系统架构师设计模式面试题集含答案

2026年系统架构师设计模式面试题集含答案一、单选题（每题2分，共20题）1.在微服务架构中，用于服务间通信的轻量级协议通常是？A.HTTP/RESTB.RPCC.SOAPD.MQTT答案：A2.以下哪种设计模式最适用于处理高并发场景下的资源竞争问题？A.单例模式B.策略模式C.代理模式D.读写锁模式答案：D3.在分布式系统中，用于保证数据最终一致性的常用方法是？A.强一致性B.基于时间的戳排序C.向量时钟D.2PC协议答案：C4.以下哪种设计模式适用于解耦对象之间的依赖关系？A.装饰器模式B.观察者模式C.适配器模式D.责任链模式答案：C5.在微服务架构中，用于服务注册和发现的组件通常是？A.负载均衡器B.服务注册中心C.API网关D.消息队列答案：B6.以下哪种设计模式适用于实现可扩展的框架？A.策略模式B.模板方法模式C.状态模式D.建造者模式答案：B7.在分布式事务中，用于解决部分失败问题的常用方法是？A.TCCB.SagaC.可靠消息最终一致性D.2PC答案：B8.以下哪种设计模式适用于实现可配置的组件？A.策略模式B.工厂模式C.适配器模式D.代理模式答案：A9.在分布式系统中，用于实现服务容错能力的组件通常是？A.超时设置B.服务熔断器C.重试机制D.负载均衡器答案：B10.以下哪种设计模式适用于实现可维护的代码结构？A.单例模式B.依赖注入C.命令模式D.观察者模式答案：B二、多选题（每题3分，共10题）11.以下哪些属于常见的微服务架构设计原则？（多选）A.单一职责原则B.开闭原则C.分离关注点D.重用性优先答案：A,B,C12.以下哪些设计模式适用于实现可测试的代码？（多选）A.适配器模式B.模拟模式C.命令模式D.责任链模式答案：B,C13.在分布式系统中，以下哪些属于常见的CAP原则组成部分？（多选）A.一致性B.可用性C.分区容错性D.可扩展性答案：A,B,C14.以下哪些设计模式适用于实现可扩展的系统架构？（多选）A.策略模式B.装饰器模式C.工厂模式D.观察者模式答案：A,B,C15.在微服务架构中，以下哪些组件属于常见的中间件？（多选）A.消息队列B.服务发现C.配置中心D.负载均衡器答案：A,B,C,D16.以下哪些设计模式适用于实现可维护的代码结构？（多选）A.依赖注入B.责任链模式C.建造者模式D.状态模式答案：A,C,D17.在分布式系统中，以下哪些方法用于处理分布式事务？（多选）A.TCCB.SagaC.可靠消息最终一致性D.2PC答案：A,B,C,D18.以下哪些设计模式适用于实现可配置的系统组件？（多选）A.策略模式B.工厂模式C.适配器模式D.代理模式答案：A,B,C19.在微服务架构中，以下哪些原则有助于实现服务间解耦？（多选）A.单一职责原则B.服务最小化C.服务自治D.数据分散答案：A,C20.以下哪些设计模式适用于实现可扩展的框架结构？（多选）A.模板方法模式B.策略模式C.建造者模式D.责任链模式答案：A,C三、简答题（每题5分，共5题）21.请简述观察者模式的核心思想及其在分布式系统中的应用场景。答案：观察者模式是一种行为设计模式，它定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。在分布式系统中，观察者模式常用于实现事件驱动架构，例如消息队列中的生产者-消费者模式、分布式缓存中的订阅发布机制等。22.请简述微服务架构中API网关的作用及其设计注意事项。答案：API网关是微服务架构中的核心组件，它作为系统的单一入口点，负责路由请求到相应的微服务、聚合服务响应、统一认证授权、限流熔断等功能。设计API网关时需要注意：1)高可用性设计；2)安全性考虑；3)性能优化；4)灰度发布支持。23.请简述分布式事务中Saga模式的实现原理及其优缺点。答案：Saga模式通过将一个分布式事务分解为一系列本地事务的顺序执行，每个本地事务的提交都标记为事务的一部分。如果某个本地事务失败，则执行补偿事务来撤销之前的操作。优点是实现简单、性能较好；缺点是部分失败时需要复杂的补偿逻辑，且不支持跨多个参与者的事务回滚。24.请简述工厂模式的核心思想及其在系统架构中的应用。答案：工厂模式是一种创建型设计模式，它定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类。工厂模式将对象的创建和使用分离，提高了系统的灵活性和可扩展性。在系统架构中，工厂模式常用于数据库连接池、日志系统、消息队列客户端等组件的创建。25.请简述微服务架构中服务熔断器的实现原理及其设计考虑。答案：服务熔断器是一种防止分布式系统中的级联故障的组件，当某个服务出现异常时，熔断器会暂时切断对该服务的调用，并返回预设的降级响应。实现原理通常基于滑动窗口计数器或漏桶算法。设计时需考虑：1)熔断阈值设置；2)熔断恢复策略；3)熔断状态传播。四、论述题（每题10分，共2题）26.请详细论述微服务架构中服务拆分的常用原则及其实践中的挑战。答案：服务拆分是微服务架构设计的关键环节，常用原则包括：1)单一职责原则：每个服务应只负责一项业务职能；2)业务边界清晰：服务边界应与业务领域模型对齐；3)低耦合：服务间依赖应最小化；4)高内聚：服务内部功能应紧密相关。实践中的挑战包括：1)拆分粒度难以把握；2)服务间通信复杂；3)数据一致性维护困难；4)系统运维复杂度增加。建议采用"领域驱动设计(DDD)"方法进行服务拆分，通过限界上下文(BC)划分来定义服务边界。27.请详细论述分布式系统中设计模式的应用价值及其常见误区。答案：设计模式在分布式系统中的应用价值体现在：1)提高代码可维护性：通过模式封装复杂逻辑，降低系统复杂度；2)增强系统可扩展性：通过模式解耦组件，方便扩展新功能；3)提高开发效率：提供成熟解决方案，减少重复造轮子；4)促进团队协作：统一代码风格和架构思想。常见误区包括：1)生搬硬套：忽视业务场景选择不当的模式；2)过度设计：引入过多不必要的模