2025年计算机等级考试(三级软件测试性能监控)试卷及答案

2025年计算机等级考试(三级软件测试性能监控)试卷及答案一、单项选择题（共20题，每题1.5分，共30分）1.以下哪项是应用层性能监控的核心指标？A.服务器CPU利用率B.数据库连接池等待时间C.网络带宽占用率D.内存交换空间使用率答案：B2.关于LoadAverage的描述，正确的是？A.仅反映CPU核心的负载情况B.取值为1时表示CPU完全空闲C.包含等待CPU和等待I/O的进程数D.与系统核心数无关答案：C3.以下工具中，专门用于分布式链路追踪的是？A.JMeterB.ZipkinC.PrometheusD.Grafana答案：B4.某接口的95th百分位响应时间为500ms，含义是？A.5%的请求响应时间≤500msB.95%的请求响应时间≥500msC.95%的请求响应时间≤500msD.5%的请求响应时间≥500ms答案：C5.性能监控中，“吞吐量”的单位通常是？A.msB.TPSC.%D.MB/s答案：B6.以下不属于APM（应用性能管理）工具的是？A.NewRelicB.DynatraceC.阿里云ARMSD.Nagios答案：D7.监控数据库时，“锁等待时间”过长可能导致？A.CPU利用率降低B.事务响应时间增加C.内存使用率下降D.网络延迟减少答案：B8.火焰图（FlameGraph）主要用于分析？A.内存泄漏B.函数调用耗时分布C.网络流量拓扑D.磁盘I/O队列答案：B9.若服务器CPU利用率长期超过90%，但LoadAverage正常，可能的原因是？A.CPU核心数不足B.进程大量等待I/OC.线程池配置过小D.内存分配不合理答案：A10.以下哪项属于前端性能监控指标？A.JVMGC频率B.首屏加载时间C.数据库QPSD.服务器网络延迟答案：B11.监控工具Prometheus的核心数据模型是？A.时间序列数据（TimeSeries）B.关系型数据库表C.日志文件D.键值对存储答案：A12.某系统在压测时，吞吐量达到200TPS后不再增长，但CPU利用率仅60%，可能的瓶颈是？A.数据库连接池上限B.CPU核心数不足C.内存带宽限制D.网络带宽不足答案：A13.以下哪种场景最需要关注“内存交换（Swap）”监控？A.高并发读操作B.大数据量实时计算C.静态文件下载D.短连接HTTP请求答案：B14.监控指标“磁盘队列长度”的合理阈值通常建议不超过？A.1B.2C.5D.10答案：B15.关于日志监控与性能监控的关系，正确的是？A.日志监控替代性能监控B.日志提供异常上下文，性能监控提供量化指标C.日志仅记录错误，性能监控仅记录成功D.两者无关联答案：B16.以下工具中，支持自定义监控指标的是？A.阿里云监控B.ZabbixC.腾讯云CMD.以上均是答案：D17.某接口响应时间突然升高，监控显示JVMFullGC频率增加，可能的原因是？A.数据库慢查询B.内存泄漏C.网络丢包D.CPU抢占答案：B18.压测时，若发现“TCP连接超时”，应优先监控？A.应用线程池B.数据库连接数C.服务器防火墙规则D.网络延迟和丢包率答案：D19.以下哪项是“事务成功率”的计算公式？A.成功事务数/总事务数×100%B.总事务数/成功事务数×100%C.失败事务数/总事务数×100%D.成功事务数/时间×100%答案：A20.性能监控中，“基线”的作用是？A.记录历史最高性能B.定义异常阈值的参考标准C.替代实时监控D.仅用于故障回溯答案：B二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.以下属于性能监控层级的有？A.前端用户体验层B.应用服务层C.数据库层D.基础设施层答案：ABCD2.影响接口响应时间的因素包括？A.数据库查询耗时B.网络传输延迟C.应用代码逻辑复杂度D.服务器CPU利用率答案：ABCD3.以下工具中，可用于基础设施监控的有？A.PrometheusB.ZabbixC.GrafanaD.阿里云ECS监控答案：ABD4.监控数据库时，需要关注的指标有？A.QPS（每秒查询数）B.锁等待次数C.连接池使用率D.慢查询数量答案：ABCD5.关于百分位响应时间（如99th）的描述，正确的是？A.反映长尾请求的性能B.比平均值更能体现用户真实体验C.值越大说明性能越稳定D.常用于SLA（服务等级协议）验证答案：ABD6.以下哪些情况会导致LoadAverage升高？A.CPU密集型任务B.磁盘I/O等待C.网络阻塞D.数据库死锁答案：ABCD7.性能监控的报警策略应包含？A.阈值设置（如响应时间>2s）B.通知渠道（邮件、短信）C.报警级别（警告、严重）D.自动恢复动作（如重启服务）答案：ABC8.前端性能监控的常用工具包括？A.GoogleAnalyticsB.WebPageTestC.SentryD.阿里云ARMS前端监控答案：ABCD9.监控JVM时，需要关注的指标有？A.YoungGC频率B.FullGC耗时C.堆内存使用率D.线程数答案：ABCD10.以下属于性能监控最佳实践的是？A.监控指标过多导致数据冗余B.定期更新监控基线C.关联多维度指标分析问题D.仅监控关键路径业务答案：BCD三、填空题（共10题，每题1分，共10分）1.吞吐量的计算公式为：吞吐量=__________/__________。答案：总请求数（或事务数）；时间（或单位时间）2.常见的APM工具中，开源的分布式链路追踪工具是__________。答案：Zipkin（或Jaeger）3.监控磁盘性能时，__________指标表示磁盘每秒完成的读写次数。答案：IOPS（输入输出操作数）4.火焰图中，纵轴表示__________，横轴表示__________。答案：调用栈深度；函数执行时间占比5.网络监控中，__________是指数据包从发送到接收的时间差。答案：延迟（或RTT，往返时间）6.数据库连接池的核心参数包括最大连接数、最小连接数和__________。答案：超时时间（或等待时间）7.JVM堆内存通常分为新生代、老年代和__________。答案：永久代（或元空间，JDK8+）8.性能监控中，“基线”是通过分析__________数据得出的正常性能范围。答案：历史9.前端性能指标“FCP”的中文名称是__________。答案：首次内容绘制时间10.监控工具Prometheus通过__________方式拉取被监控对象的指标数据。答案：HTTP轮询四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述LoadAverage与CPU利用率的区别。答案：LoadAverage表示系统中等待运行的进程数（包括等待CPU和等待I/O的进程），反映系统整体负载；CPU利用率表示CPU处于忙状态的时间比例（仅反映CPU本身的使用情况）。例如，LoadAverage高可能由CPU密集型任务或I/O阻塞导致，而CPU利用率高仅说明CPU繁忙。2.列举5个应用层性能监控的关键指标，并说明其意义。答案：①接口响应时间：衡量业务操作的执行效率；②事务成功率：反映业务流程的稳定性；③线程池利用率：监控资源是否耗尽；④数据库慢查询数量：定位数据库性能瓶颈；⑤GC频率与耗时：评估JVM内存管理状态。3.说明如何通过监控数据定位“接口响应时间突然升高”的问题。答案：①检查应用层：查看接口关联的数据库查询耗时、缓存命中率、外部服务调用延迟；②检查基础设施：确认CPU、内存、磁盘I/O是否异常；③分析日志：查找是否有异常堆栈或错误信息；④查看链路追踪：定位请求在各服务节点的耗时分布（如某个微服务处理延迟）。4.（开放型）某电商平台大促期间用户反馈“页面加载慢”，请设计前端性能监控策略（要求包含工具、指标及分析方法）。答案：监控策略：①工具：使用WebVitals（核心指标）、WebPageTest（详细加载分析）、Sentry（错误监控）；②指标：FCP（首次内容绘制）、LCP（最大内容绘制）、FID（首次输入延迟）、资源加载时间（JS/CSS/图片）；③分析方法：对比大促前后基线数据，识别加载耗时最长的资源（如图片未压缩），检查是否存在第三方脚本阻塞（如广告插件），结合用户地域分布分析网络延迟影响。5.（开放型）说明“内存泄漏”的监控方法及排查步骤。答案：监控方法：①监控JVM堆内存使用率（持续增长）；②监控FullGC频率（频繁触发）；③使用工具（如JProfiler、Arthas）跟踪对象存活情况。排查步骤：①生成堆转储文件（HeapDump）；②分析大对象（如未释放的集合）；③检查代码中未关闭的资源（如数据库连接、IO流）；④验证是否因缓存未设置过期策略导致对象堆积。五、应用题（共3题，共20分）1.（计算类，6分）某接口在30分钟压力测试中处理了36000个请求，其中成功35640个，失败360个。已知该接口的平均响应时间为300ms，90th百分位响应时间为500ms，99th百分位响应时间为900ms。（1）计算吞吐量（TPS）和成功率；（2）分析该接口的性能表现（需结合百分位响应时间）。答案：（1）吞吐量=36000请求/(30×60秒)=20TPS；成功率=35640/36000×100%=99%。（2）性能表现：吞吐量20TPS需结合业务需求判断（若预期30TPS则不足）；平均响应时间300ms较好，但99th百分位900ms说明存在长尾请求（1%的请求耗时较长），可能由偶发慢查询或资源竞争导致，需进一步排查。2.（分析类，7分）某系统监控数据如下：CPU利用率85%（用户态70%，内核态15%），内存使用率90%（可用内存800MB），磁盘IOPS800（队列长度5），网络带宽利用率30%（出口带宽1Gbps）。同时，应用日志显示“数据库连接池等待超时”。（1）指出可能的性能瓶颈；（2）说明判断依据及进一步排查方向。答案：（1）可能的瓶颈：磁盘I/O、内存、数据库连接池。（2）判断依据：①磁盘队列长度5（正常≤2），说明磁盘处理能力不足，请求排队；②内存可用800MB较低，可能触发频繁GC或Swap；③连接池等待超时可能因连接数不足或数据库响应慢（磁盘I/O高可能导致数据库查询慢）。排查方向：①检查磁盘是否为机械硬盘（换SSD）；②分析JVM内存占用（是否存在内存泄漏）；③监控数据库慢查询（使用ptquerydigest分析）；④调整连接池最大连接数。3.（综合类，7分）某银行核心交易系统需设计全链路性能监控方案，要求覆盖用户端到数据库，支持实时报警和历史分析。请详细说明：（1）监控架构分层；（2）关键指标（每层至少2个）；（3）工具选型；（4）报警策略。答案：（1）监控架构分层：用户端（前端）、应用服务层（中间件）、数据库层、网络层、基础设施层。（2）关键指标：前端：FCP（首次内容绘制）、FID（首次输入延迟）；应用层：交易响应时间、事务成功率；数据库：QPS（每秒查询数）、锁等