2026年IT公司系统架构总监的面试题目大全

2026年IT公司系统架构总监的面试题目大全一、系统设计题（共5题，每题20分）1.设计一个高并发的短链接系统题目描述：请设计一个短链接系统（如tinyurl），要求支持高并发访问（QPS>10万），并说明系统架构、数据存储方案、缓存策略、分布式部署方案及容灾措施。2.设计一个全球分布式数据库的读写一致性方案题目描述：假设公司需要构建一个全球分布式数据库，服务于全球用户，要求低延迟（<50ms）且保证强一致性。请设计系统架构、一致性协议（如Paxos/Raft）、数据分片策略及同步方案。3.设计一个实时推荐系统题目描述：请设计一个实时推荐系统，支持千万级用户和商品，要求推荐结果在200ms内返回，并说明系统架构、实时数据处理流程、冷启动方案及A/B测试机制。4.设计一个高可用、可扩展的在线音乐播放系统题目描述：设计一个支持全球用户在线听歌的系统，要求高可用（如99.99%）、低延迟（<200ms）且支持动态扩容。说明系统架构、负载均衡策略、CDN缓存方案及数据备份方案。5.设计一个区块链-based的供应链溯源系统题目描述：设计一个基于区块链的供应链溯源系统，要求数据不可篡改、透明可查，并支持高并发写入。说明系统架构、区块链选型（公有链/联盟链）、智能合约设计及性能优化方案。二、分布式系统与微服务题（共4题，每题15分）1.分布式事务一致性解决方案题目描述：在分布式系统中，如何保证跨多个服务的强一致性？请对比2PC、TCC、Saga等方案，并说明适用场景及优缺点。2.微服务架构中的服务治理方案题目描述：请设计一个微服务架构的服务治理方案，包括服务注册发现、负载均衡、熔断、限流及配置中心。说明选型及实现细节。3.分布式缓存一致性问题及解决方案题目描述：在分布式系统中，缓存与数据库如何保证一致性？请设计一个缓存更新策略（如缓存穿透、缓存雪崩解决方案），并说明实现方式。4.分布式ID生成方案题目描述：请设计一个高并发的分布式ID生成方案，要求ID全局唯一、高性能（毫秒级生成）。对比UUID、数据库自增、Snowflake等方案的优劣。三、数据库与存储题（共3题，每题15分）1.数据库分库分表方案设计题目描述：假设公司业务数据量达到TB级别，请设计一个分库分表的方案，说明分片策略（如水平分片/垂直分片）、主从复制及读写分离方案。2.NoSQL数据库选型及优化题目描述：请对比Redis、MongoDB、Cassandra等NoSQL数据库的适用场景，并说明如何优化NoSQL数据库的性能（如索引优化、缓存策略）。3.数据库备份与容灾方案题目描述：设计一个数据库的备份与容灾方案，要求支持故障自动切换（RPO<1s，RTO<30s）。说明方案架构及实现细节。四、网络与安全题（共3题，每题15分）1.CDN缓存策略设计题目描述：请设计一个高并发的CDN缓存策略，说明缓存预热、缓存失效、动态内容加速方案及缓存命中率优化。2.分布式系统安全防护方案题目描述：设计一个分布式系统的安全防护方案，包括DDoS攻击防护、API接口安全、数据传输加密及权限控制。3.负载均衡算法选型及优化题目描述：请对比RoundRobin、LeastConnections、IPHash等负载均衡算法，并说明如何优化负载均衡性能（如加权轮询、动态权重调整）。五、云原生与DevOps题（共3题，每题15分）1.云原生架构设计题目描述：请设计一个云原生系统架构，说明如何利用容器化（Docker）、微服务、服务网格（Istio）及Serverless技术提升系统弹性与可观测性。2.CI/CD流程设计题目描述：设计一个高效的CI/CD流程，包括代码提交、自动化测试、镜像构建、灰度发布及监控告警。3.容器编排方案选型题目描述：对比Kubernetes、DockerSwarm等容器编排工具的优劣，并说明如何设计高可用的容器编排集群。六、性能优化与问题排查题（共3题，每题15分）1.系统性能瓶颈定位题目描述：假设系统出现性能瓶颈（如响应延迟增加），请说明如何使用工具（如JProfiler、Prometheus）定位瓶颈，并给出优化方案。2.高并发场景下的数据库优化题目描述：在高并发场景下，如何优化数据库性能？请说明索引优化、SQL调优、分库分表等方案。3.分布式系统故障排查题目描述：假设分布式系统出现节点宕机或网络抖动，请设计一个故障排查流程，包括日志分析、链路追踪及自动恢复方案。七、项目管理与团队协作题（共2题，每题10分）1.跨团队协作方案设计题目描述：假设需要带领一个跨部门团队开发一个大型系统，请设计一个高效的协作方案，包括沟通机制、任务分配及风险控制。2.技术决策与架构演进题目描述：在项目过程中，如何进行技术选型与架构演进？请举例说明如何平衡短期需求与长期可扩展性。答案与解析1.高并发短链接系统设计答案：-系统架构：-前端：使用Nginx做负载均衡，处理高并发请求。-中间层：使用Redis缓存短链接与长链接的映射关系，支持毫秒级查询。-后端：使用无状态服务（如Go微服务）生成短链接，并写入分布式数据库（如TiDB）。-数据库：分片存储短链接数据，支持高并发写入。-缓存策略：-Redis设置过期时间（如1天），热点数据使用内存缓存。-异步更新缓存，避免缓存雪崩。-分布式部署：-使用Kubernetes部署微服务，支持弹性伸缩。-使用Zookeeper做服务注册发现。-容灾措施：-数据库双活部署（如TiDB），主从同步。-使用CDN缓存静态资源，减少后端压力。解析：短链接系统核心在于高并发处理与快速查询，Redis缓存可大幅提升性能，分布式数据库保证数据可靠性。2.全球分布式数据库一致性方案答案：-一致性协议：-使用Raft协议保证数据一致性，支持多副本同步。-对于低延迟需求，采用本地多副本+异步复制。-数据分片：-按地理位置分片（如北美、欧洲、亚洲分别部署节点）。-使用ShardingSphere做动态分片。-同步方案：-使用Paxos共识算法保证全局数据一致性。-对于高可用，采用多地域多副本架构。解析：全球分布式数据库需平衡延迟与一致性，Raft更适合强一致性场景。3.实时推荐系统设计答案：-系统架构：-用户行为数据接入：使用Flink实时处理日志，写入ES。-推荐引擎：基于协同过滤+深度学习模型，支持在线更新。-缓存层：Redis缓存用户画像与推荐结果。-冷启动方案：-新用户使用默认推荐策略，逐步收集行为数据优化模型。-A/B测试：-使用SeldonCore做灰度发布，监控CTR指标。解析：实时推荐系统需结合流处理与机器学习，Redis缓存可提升响应速度。4.高可用在线音乐播放系统答案：-系统架构：-前端：使用Nginx负载均衡，CDN缓存静态音频文件。-中间层：使用HLS协议分片传输音频，支持断点续播。-后端：使用无状态服务处理播放请求，写入分布式缓存（Redis）。-负载均衡：-使用LeastConnections算法分配请求，避免慢节点拖累。-数据备份：-音频文件存储在AWSS3（多地域备份）。-使用数据库主从同步播放记录。解析：音乐播放系统需支持高并发和低延迟，HLS分片可提升传输效率。5.区块链供应链溯源系统设计答案：-区块链选型：-使用联盟链（如HyperledgerF