2025年软件架构师培训试卷含答案

2025年软件架构师培训试卷含答案一、单选题（每题2分，共20分）1.在微服务架构中，以下哪项最能准确描述“服务自治”原则？A.所有服务共享同一数据库以保证一致性B.服务间通过集中式ESB进行消息路由C.每个服务拥有独立的代码仓库、数据存储与发布周期D.服务部署必须运行在同一容器编排平台答案：C解析：服务自治强调独立生命周期与数据主权，共享数据库或集中式总线会引入耦合，违背自治精神。2.某电商系统采用CQRS模式，命令端与查询端的数据一致性策略通常选择：A.强一致性两阶段提交B.最终一致性+事件溯源C.完全放弃一致性D.查询端直接写入命令库答案：B解析：CQRS天然将读写分离，命令端通过事件溯源产生事件，查询端异步消费事件，最终一致性兼顾性能与可扩展性。3.在领域驱动设计（DDD）中，以下哪个构件最适合承载“业务不变量”？A.应用服务B.领域服务C.聚合根D.基础设施层答案：C解析：聚合根负责封装领域内一致性边界，业务不变量由聚合根在方法内强制校验。4.使用SpringCloudGateway时，若要实现自定义路由断言，需扩展的接口是：A.GlobalFilterB.GatewayFilterC.RoutePredicateFactoryD.ReactiveAuthenticationManager答案：C解析：RoutePredicateFactory用于定义断言规则，GlobalFilter与GatewayFilter用于处理过滤逻辑。5.在零信任安全模型中，以下哪项不是核心要素？A.持续身份验证B.网络位置隐式信任C.最小权限访问D.动态策略评估答案：B解析：零信任假设网络边界不可信，必须显式验证每次请求，摒弃基于位置的隐式信任。6.某系统使用Kafka进行事件流处理，若要保证“恰好一次”语义，必须启用的Kafka特性组合是：A.enable.idempotence=true+transactionalproducerB.仅开启acks=allC.仅开启retries=Integer.MAX_VALUED.关闭日志压缩答案：A解析：幂等生产者防止重复写入，事务机制保证跨分区原子提交，二者联合实现端到端恰好一次。7.在Serverless架构中，冷启动延迟主要受以下哪项因素影响最大？A.函数内存配置B.函数包大小与运行时初始化逻辑C.API网关超时设置D.并发上限答案：B解析：包体积越大、初始化代码越多，JVM或运行时启动越慢，冷启动越明显。8.使用ISTIO进行灰度发布时，实现按用户ID进行流量切分的核心资源对象是：A.DestinationRuleB.VirtualServiceC.EnvoyFilterD.Gateway答案：B解析：VirtualService通过match字段支持基于header、queryparam或用户ID的流量路由。9.在CAP定理中，当网络分区发生时，系统若选择保持“可用性”，则必须放弃：A.一致性B.分区容错性C.可扩展性D.低延迟答案：A解析：分区场景下，CP系统牺牲可用性，AP系统牺牲一致性，无法同时保证。10.某团队采用Dubbo3.xTriple协议，该协议底层默认使用的传输层框架是：A.NettyB.gRPCNettyServerC.ServletD.RMI答案：B解析：Triple协议即Dubbo对gRPC的封装，直接复用gRPCNetty传输层，支持HTTP/2与多语言。二、多选题（每题3分，共15分）11.以下哪些措施可有效降低分布式事务的“悬挂”风险？A.事务参与者实现幂等B.事务管理器记录事务状态并定期对账C.使用TCC模式，Try阶段锁定资源D.引入可靠消息队列，事务消息先落库再投递答案：A、B、D解析：悬挂指事务已提交但部分参与者未收到决议，幂等与对账可修复不一致；TCC锁定资源无法防止悬挂，反而可能加剧。12.关于响应式编程背压（Backpressure）机制，下列说法正确的是：A.RxJava通过onBackpressureDrop丢弃事件B.ProjectReactor使用request(n)信号进行速率协商C.背压只能由消费者主动请求，生产者无法降级D.背压可避免消费者OOM答案：A、B、D解析：C错误，生产者也可通过限流、缓冲、丢弃等策略降级；背压是双向协作机制。13.在Kubernetes中，以下哪些资源变更会触发Pod重建？A.修改Deployment的labelselectorB.修改ConfigMap并挂载为subPath卷C.修改Secret并挂载为环境变量D.修改StatefulSet的pod模板image字段答案：A、D解析：labelselector变化导致ReplicaSet重建；StatefulSet模板变化触发滚动更新；subPath卷与env变量热更新不重建Pod。14.以下属于“可观测性”三大支柱的有：A.MetricsB.TracingC.LoggingD.Alerting答案：A、B、C解析：Alerting是基于Metrics的后续动作，不属于支柱。15.使用GitOps持续交付时，以下哪些做法符合“声明式基础设施”原则？A.所有K8sYAML统一存放在Git仓库B.通过CI脚本ssh到集群手动kubectlapplyC.使用ArgoCD同步Git与集群状态D.集群状态漂移后由控制器自动修复答案：A、C、D解析：B违反声明式，直接运维介入破坏可审计性。三、判断题（每题1分，共10分）16.在12FactorApp中，日志应被视为事件流，必须输出到文件并持久化到本地磁盘。答案：错解析：12Factor要求日志写到stdout/stderr，由运行环境收集，禁止写本地文件。17.使用MySQL的READCOMMITTED隔离级别一定能避免幻读。答案：错解析：READCOMMITTED仅避免脏读，幻读需REPEATABLEREAD及以上或NextKeyLock。18.在领域建模中，限界上下文（BC）与微服务粒度一一对应是最佳实践。答案：错解析：BC是逻辑边界，一个BC可拆多个服务，也可多个BC合并一个服务，需综合团队、性能、成本权衡。19.使用JWT作为会话令牌时，将过期时间设置较长并配合刷新令牌，可减少用户频繁登录带来的体验问题。答案：对解析：刷新令牌机制兼顾安全与体验，但需妥善保存刷新令牌。20.在ISTIO中，mTLS加密开启后，Sidecar之间的流量仍可被集群管理员通过tcpdump抓包查看明文。答案：错解析：mTLS实现端到端加密，抓包只能看到密文。21.使用RedisCluster时，单个键值对的最大容量为1GB。答案：错解析：RedisCluster限制单个key最大512MB。22.在事件风暴（EventStorming）工作坊中，橙色便利贴代表“领域事件”。答案：对解析：橙色为事件，蓝色为命令，黄色为聚合，紫色为限界上下文。23.使用Nginx+Lua实现网关时，每个请求都会新建一个LuaVM，因此内存占用极高。答案：错解析：OpenResty使用协程+VM复用，请求级别轻量，内存占用低。24.在Serverless平台中，函数实例复用（Pooling）可有效降低冷启动率。答案：对解析：平台预热实例并复用，减少初始化开销。25.采用“数据库多租户独立Schema”模式时，租户数量增长会导致元数据膨胀，可能影响数据库性能。答案：对解析：大量Schema增加系统表压力，备份、权限管理复杂度提升。四、填空题（每空2分，共20分）26.在领域驱动设计中，用于表示“对象在业务上是否是同一个”的标识称为________。答案：领域标识（DomainIdentifier）27.使用KafkaStreams进行表表连接时，必须对输入流设置________以提供关联键。答案：KeySerde28.在Kubernetes中，通过命令kubectltoppod读取的CPU使用率数据来源于________组件。答案：MetricsServer29.使用SpringBoot3.x时，启用虚拟线程（ProjectLoom）需在启动参数添加________。答案：enablepreview30.在ISTIO中，实现熔断的DestinationRule字段为________。答案：trafficPolicy.outlierDetection31.使用PostgreSQL实现可重复读隔离级别时，解决写冲突的算法称为________。答案：SSI（SerializableSnapshotIsolation）32.在响应式宣言中，系统在面对故障时保持响应的能力称为________。答案：Resilience33.使用PromQL计算CPU使用率avg(rate(container_cpu_usage_seconds_total[5m]))by(pod)时，rate函数的作用是________。答案：计算每秒增长率34.在OAuth2.1规范中，授权码流程增加PKCE扩展，其生成的随机密钥称为________。答案：code_verifier35.使用Dubbo3.x的Triple协议时，默认序列化方式为________。答案：Protobuf五、简答题（每题10分，共20分）36.描述一次典型的“缓存穿透”事故场景，并给出三种不同层次的解决方案，说明各自优缺点。答案：场景：攻击者伪造千万级不存在userId并发查询，请求直达数据库，导致连接池耗尽，服务雪崩。方案一：布隆过滤器前置实现：缓存层前加布隆过滤器，初始化时加载全量合法userId，过滤器判定不存在则直接返回空。优点：内存占用极低，误判可控。缺点：初始化成本高，无法删除元素，需定期重建。方案二：空值缓存实现：查询数据库为空时，将<userId,null>写入缓存并设短TTL。优点：实现简单，无需额外组件。缺点：大量不同非法key会占用内存，TTL设置不当仍可能穿透。方案三：异步互斥加载实现：使用Redisson分布式锁，同一userId仅允许一个线程查询数据库，其余线程自旋等待结果。优点：彻底避免并发打到DB，适合突发热点。缺点：增加延迟，锁粒度需精细设计，否则易成瓶颈。综合：线上采用布隆过滤器+空值缓存组合，异步互斥作为降级兜底。37.说明在Kubernetes集群中，如何利用“PodDisruptionBudget”与“HorizontalPodAutoscaler”协同保证滚动升级时的业务连续性，并给出YAML片段示例。答案：原理：PDB限制同时不可用的Pod数量，HPA根据负载动态调整副本数，二者协同确保升级期间可用副本≥PDB.minAvailable且HPA可提供充足容量。步骤：1)为业务Deployment设置合理副本数与滚动策略（maxUnavailable=1）。2)创建PDB，minAvailable设为70%或绝对值。3)创建HPA，CPU阈值60%，最小副本3，最大10。YAML示例：```yamlapiVersion:policy/v1kind:PodDisruptionBudgetmetadata:name:webpdbspec:minAvailable:70%selector:matchLabels:app:webapiVersion:autoscaling/v2kind:HorizontalPodAutoscalermetadata:name:webhpaspec:scaleTargetRef:apiVersion:apps/v1kind:Deploymentname:webminReplicas:3maxReplicas:10metrics:type:Resourceresource:name:cputarget:type:UtilizationaverageUtilization:60```升级时，kubectldrain或Deployment滚动将受PDB限制，确保最少70%Pod可用；若负载上升，HPA快速扩容，避免升级期间性能抖动。六、综合设计题（15分）38.某头部社交平台计划推出“瞬时热榜”功能，要求：1)每秒写入30万条事件（点赞、评论、转发）；2)5秒内产出全球Top100帖子；3)支持多维度排行（地区、语言、话题）；4)峰值QPS500万，可横向扩展；5)数据可容忍最终一致性，但需可回溯24小时。请给出完整架构设计，包括数据流图、主要组件选型、一致性策略、容灾方案，并说明如何验证Top100准确性。答案：数据流图：Client→Nginx→APIGateway→Kafka→FlinkCEP→RedisCluster→Prometheus→Grafana详细设计：1)接入层：使用自研SDK埋点，异步批量发送，本地队列+压缩，减少网络IO。2)消息层：Kafka3.6集群，按<topic,partitionKey=postId>打散，单partition5万tps，共60分区；开启LZ4压缩，页缓存优化。3)计算层：Flink1.19作业，采用KeyedProcessFunction维护滑动窗口（5s），使用MapState<维度,计数>，增量计算TopN；使用RedisSortedSet作为外部状态备份，防止作业failover时重算。4)存储层：RedisCluster部署在内存型ECS，每节点64GB，启用ziplist+intset编码，使用EXPIRE策略保留24h；通过RedisLua脚本实现CAS更新，保证原子性