2026年后端工程师面试题及数据库设计要点含答案

2026年后端工程师面试题及数据库设计要点含答案一、编程题（共3题，每题20分）1.并发编程问题（20分）题目：假设有一个电商系统，用户下单时需要减少库存数量。请用Java实现一个线程安全的库存管理类，要求：1.使用synchronized关键字实现线程安全2.使用Lock接口实现线程安全3.比较两种方法的优缺点答案：java//1.使用synchronized关键字实现classStockSynchronized{privateintstock=100;publicsynchronizedbooleanpurchase(intnum){if(stock>=num){stock-=num;returntrue;}returnfalse;}publicintgetStock(){returnstock;}}//2.使用Lock接口实现importjava.util.concurrent.locks.Lock;importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock;classStockLock{privateintstock=100;privatefinalLocklock=newReentrantLock();publicbooleanpurchase(intnum){lock.lock();try{if(stock>=num){stock-=num;returntrue;}returnfalse;}finally{lock.unlock();}}publicintgetStock(){lock.lock();try{returnstock;}finally{lock.unlock();}}}//3.优缺点比较//synchronized://优点：简单易用，代码直观//缺点：可能导致线程阻塞时间长，不适合高并发场景//Lock://优点：提供更灵活的锁操作，可中断等待、可超时、可绑定多个条件变量//缺点：代码相对复杂，需要手动释放锁2.数据结构问题（20分）题目：设计一个LRU（LeastRecentlyUsed）缓存系统，要求：1.使用双向链表和哈希表实现2.支持get和put操作3.get操作返回值在链表中的节点，put操作时若键已存在则更新值并移动到头部答案：javaclassLRUCache{staticclassNode{intkey;intvalue;Nodeprev;Nodenext;Node(intkey,intvalue){this.key=key;this.value=value;}}privatefinalMap<Integer,Node>cache=newHashMap<>();privatefinalintcapacity;privatefinalNodehead=newNode(0,0);privatefinalNodetail=newNode(0,0);publicLRUCache(intcapacity){this.capacity=capacity;head.next=tail;tail.prev=head;}publicintget(intkey){Nodenode=cache.get(key);if(node==null)return-1;moveToHead(node);returnnode.value;}publicvoidput(intkey,intvalue){Nodenode=cache.get(key);if(node!=null){node.value=value;moveToHead(node);}else{NodenewNode=newNode(key,value);cache.put(key,newNode);addNode(newNode);if(cache.size()>capacity){NodetailPrev=removeTail();cache.remove(tailPrev.key);}}}privatevoidaddNode(Nodenode){node.prev=head;node.next=head.next;head.next.prev=node;head.next=node;}privatevoidremoveNode(Nodenode){node.prev.next=node.next;node.next.prev=node.prev;}privatevoidmoveToHead(Nodenode){removeNode(node);addNode(node);}privateNoderemoveTail(){Noderes=tail.prev;removeNode(res);returnres;}}3.算法问题（20分）题目：给定一个包含n个点的坐标列表，找出距离原点(0,0)最近的K个点。要求：1.使用快速选择算法（QuickSelect）解决2.时间复杂度O(n)期望3.提供Java实现答案：javaclassSolution{publicint[][]kClosest(int[][]points,intK){intn=points.length;int[]dists=newint[n];for(inti=0;i<n;i++){dists[i]=points[i][0]points[i][0]+points[i][1]points[i][1];}quickSelect(dists,0,n-1,K);int[][]result=newint[K][2];for(inti=0;i<K;i++){result[i]=points[i];}returnresult;}privatevoidquickSelect(int[]dists,intstart,intend,intK){if(start>=end)return;intpivot=partition(dists,start,end);if(pivot==K-1)return;if(pivot>K-1){quickSelect(dists,start,pivot-1,K);}else{quickSelect(dists,pivot+1,end,K);}}privateintpartition(int[]dists,intstart,intend){intpivot=dists[end];inti=start-1;for(intj=start;j<end;j++){if(dists[j]<=pivot){i++;swap(dists,i,j);}}swap(dists,i+1,end);returni+1;}privatevoidswap(int[]dists,inti,intj){inttemp=dists[i];dists[i]=dists[j];dists[j]=temp;}}二、系统设计题（共2题，每题30分）1.微服务拆分设计（30分）题目：假设你现在需要为一个大型电商系统进行微服务拆分，请：1.描述拆分原则2.设计至少3个核心微服务及其职责3.说明服务间通信方式4.设计服务注册与发现机制答案：1.拆分原则：-业务领域原则：按业务领域进行拆分，每个服务只负责一个完整的业务能力-高内聚低耦合原则：服务内部高内聚，服务之间低耦合-独立部署原则：每个服务可以独立部署、扩展和升级-数据一致性原则：明确每个服务的数据库范围，保持数据一致性-容量弹性原则：每个服务应有独立的容量规划2.核心微服务设计：-商品服务（ProductService）：职责：管理商品信息、分类、库存等功能：商品上架/下架、分类管理、库存查询/更新数据库：商品表、分类表、库存表-订单服务（OrderService）：职责：管理订单生命周期功能：创建订单、支付处理、订单状态管理、取消订单数据库：订单表、订单项表、支付记录表-用户服务（UserService）：职责：管理用户信息功能：用户注册/登录、个人信息管理、权限控制数据库：用户表、角色表、权限表3.服务间通信方式：-RPC通信：使用gRPC或RESTfulAPI进行服务间通信-消息队列：使用Kafka或RabbitMQ进行异步通信-API网关：所有外部请求通过API网关路由到对应服务-服务发现：服务间通过服务注册中心获取对方地址4.服务注册与发现机制：-使用Consul或Eureka作为服务注册中心-每个服务启动时自动注册到服务注册中心-服务提供者定期发送心跳保持注册状态-服务消费者从注册中心获取服务列表并实现负载均衡-实现服务熔断和降级机制以应对服务不可用情况2.高并发系统设计（30分）题目：设计一个支持百万级日活用户的秒杀系统，请：1.描述系统架构2.设计数据库表结构3.解决高并发瓶颈4.实现防刷单机制答案：1.系统架构：-前端入口：使用Nginx进行流量分发，实现静态资源分离和负载均衡-API网关：处理所有用户请求，实现认证、限流、路由功能-业务处理层：使用多个微服务处理不同业务逻辑-数据库层：使用读写分离和分库分表-缓存层：使用Redis集群缓存热点数据-消息队列：处理异步任务和系统间通信2.数据库表结构设计：秒杀商品表：createtableproduct_seckill(idbigintprimarykey,namevarchar(100),pricedecimal(10,2),stockint,start_timedatetime,end_timedatetime,statusint,create_timedatetimedefaultcurrent_timestamp);秒杀订单表：createtableseckill_order(idbigintprimarykey,user_idbigint,product_idbigint,serial_numvarchar(32),order_amountdecimal(10,2),statusint,create_timedatetimedefaultcurrent_timestamp,update_timedatetimedefaultcurrent_timestamponupdatecurrent_timestamp);用户秒杀记录表：createtableuser_seckill_record(idbigintprimarykey,user_idbigint,product_idbigint,countintdefault1,create_timedatetimedefaultcurrent_timestamp);3.解决高并发瓶颈：-使用Redis集群缓存商品信息和库存-实现本地缓存穿透策略-使用数据库乐观锁或分布式锁保证库存一致性-数据库读写分离，使用分库分表减少单表压力-使用异步处理和消息队列解耦系统-实现秒杀流量削峰，使用熔断和降级机制4.防刷单机制：-用户验证：验证用户手机号、邮箱等身份信息-IP限制：限制同一IP的请求频率-用户行为分析：识别异常行为模式-验证码机制：对可疑操作弹出验证码-序列号唯一性：每个订单分配唯一序列号-人脸识别：对高价值商品增加人脸识别验证-支付验证：确认支付后才能完成秒杀三、数据库设计题（共2题，每题25分）1.电商订单数据库设计（25分）题目：设计一个电商订单数据库，需要支持以下功能：1.订单创建、查询、修改、删除2.订单状态管理（待支付、已支付、已发货、已完成、已取消）3.订单商品关联4.支持分页查询5.考虑高并发场景下的性能优化答案：1.核心表设计：订单主表：createtableorders(idbigintprimarykey,user_idbigintnotnull,total_amountdecimal(12,2)notnull,payment_amountdecimal(12,2)notnull,statusintnotnull,create_timedatetimedefaultcurrent_timestamp,update_timedatetimedefaultcurrent_timestamponupdatecurrent_timestamp,versionintdefault0,foreignkey(user_id)referencesusers(id));订单项表：createtableorder_items(idbigintprimarykey,order_idbigintnotnull,product_idbigintnotnull,product_namevarchar(100)notnull,pricedecimal(10,2)notnull,quantityintnotnull,total_pricedecimal(12,2)notnull,foreignkey(order_id)referencesorders(id),foreignkey(product_id)referencesproducts(id));订单状态表：createtableorder_status(idintprimarykey,namevarchar(20)notnull,descriptionvarchar(100)notnull);初始化状态数据：insertintoorder_status(id,name,description)values(1,'待支付','订单已创建，待用户支付');insertintoorder_status(id,name,description)values(2,'已支付','用户已支付订单');insertintoorder_status(id,name,description)values(3,'已发货','商家已发货');insertintoorder_status(id,name,description)values(4,'已完成','订单已完成');insertintoorder_status(id,name,description)values(5,'已取消','订单已取消');2.性能优化：-订单表使用主从复制实现读写分离-使用分库分表策略分散订单数据压力-对订单状态字段建立索引-使用Redis缓存热点订单数据-实现本地缓存+分布式锁保证库存更新-使用数据库乐观锁处理订单状态更新-对订单查询进行SQL优化，避免全表扫描2.社交媒体数据库设计（25分）题目：设计一个社交媒体数据库，需要支持以下功能：1.用户注册、登录、信息管理2.文章发布、评论、点赞3.关注/粉丝关系4.消息推送5.考虑高并发场景下的数据一致性答案：1.核心表设计：用户表：createtableusers(idbigintprimarykey,usernamevarchar(50)uniquenotnull,passwordvarchar(255)notnull,nicknamevarchar(50)notnull,avatar_urlvarchar(255),genderint,birthdaydate,create_timedatetimedefaultcurrent_timestamp,update_timedatetimedefaultcurrent_timestamponupdatecurrent_timestamp);文章表：createtableposts(idbigintprimarykey,user_idbigintnotnull,titlevarchar(100)notnull,contenttextnotnull,content_htmltext,create_timedatetimedefaultcurrent_timestamp,update_timedatetimedefaultcurrent_timestamponupdatecurrent_timestamp,like_countintdefault0,comment_countintdefault0,view_countintdefault0,foreignkey(user_id)referencesusers(id));评论表：createtablecomments(idbigintprimarykey,post_idbigintnotnull,user_idbigintnotnull,contenttextnotnull,create_timedatetimedefaultcurrent_timestamp,update_timedatetimedefaul