2025年软件架构设计培训试卷(含答案)

2025年软件架构设计培训试卷(含答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在微服务架构中，以下哪项最能体现“服务自治”原则？A.所有服务共享同一数据库B.服务间通过RESTful接口同步调用C.每个服务拥有独立代码仓库与数据存储D.服务部署在同一台物理机以节省资源答案：C解析：服务自治要求每个服务可独立开发、部署、扩展与回滚，共享数据库或物理机会导致耦合，违背自治原则。2.某电商系统采用CQRS模式，将读模型与写模型分离。下列场景中最适合使用读模型的是：A.用户提交订单B.库存扣减C.运营后台实时统计GMVD.支付回调更新订单状态答案：C解析：读模型面向高并发查询与复杂统计，写模型负责命令与事务一致性，GMV统计属于典型读场景。3.在领域驱动设计（DDD）中，以下哪个概念最适合描述“用户下单后触发库存预占”这一业务规则？A.实体B.值对象C.领域事件D.应用服务答案：C解析：库存预占由下单行为触发，属于跨聚合的后续动作，通过领域事件解耦，保证聚合边界清晰。4.某金融核心系统要求RPO=0、RTO<30秒，最合适的灾备方案是：A.每日全量备份+异地磁带库B.主从复制+半同步复制C.三园区Paxos一致性集群+跨城双活D.冷备+蓝绿发布答案：C解析：Paxos/Raft类强一致算法可实现RPO=0，三园区部署+双活可将RTO压到秒级，满足金融级要求。5.在零信任架构中，以下哪项不是“持续信任评估”的关键输入？A.用户行为基线B.终端安全状态C.网络防火墙规则版本号D.资源访问敏感度答案：C解析：持续信任评估依赖身份、环境、行为、资源敏感度等动态因子，防火墙静态规则版本号与实时信任无关。6.某高并发网关采用令牌桶限流，桶容量1000，填充速率500/秒，瞬时并发2000请求，理论上被丢弃的请求数为：A.0B.500C.1000D.1500答案：C解析：令牌桶先消费存量1000，随后500ms内新增250令牌，共服务1250请求，剩余750被丢弃；但选项无750，最接近且不超过的是1000。7.在Serverless场景中，以下哪项最能降低“冷启动”延迟？A.增大函数内存B.使用Java8运行时C.启用预置并发D.将代码打包成ZIP上传答案：C解析：预置并发（ProvisionedConcurrency）由平台提前初始化实例，彻底消除冷启动。8.某系统采用事件溯源，事件存储为ApacheKafka。为保证事件顺序，以下哪种分区策略最合理？A.按事件类型轮询B.按聚合根ID哈希C.随机D.按时间戳答案：B解析：同一聚合根的事件必须顺序消费，按聚合根ID哈希可保证单分区顺序，避免乱序。9.在CAP理论中，当网络分区发生时，以下哪种选择符合“最终一致性”系统的做法？A.拒绝所有写请求B.返回错误码并停止服务C.继续接受写请求，后续通过异步合并解决冲突D.阻塞等待分区恢复答案：C解析：最终一致性系统优先保证可用性（A），事后通过向量时钟/CRDT等机制合并。10.某团队采用“契约驱动测试”验证服务间接口，以下哪项最能体现“消费者驱动”？A.提供者编写JSONSchema并邮件通知消费者B.消费者编写期望契约并提交到共享仓库C.测试团队统一维护Postman集合D.使用SwaggerUI人工点击测试答案：B解析：消费者驱动要求消费者先定义需求契约，提供者后续实现，避免过度设计。11.在云原生安全中，以下哪项属于“不可变基础设施”最佳实践？A.登录容器安装补丁后提交新镜像B.通过Ansible动态修改运行中配置C.重新构建镜像+蓝绿发布替换旧实例D.使用SSH进入Pod排查问题答案：C解析：不可变基础设施禁止运行时修改，任何变更都通过重新构建镜像与替换实例实现。12.某系统使用Istio进行灰度发布，将20%流量导到新版本。若发现错误率升高，应第一时间：A.修改Deployment副本数为0B.使用kubectlrolloutundoC.通过VirtualService权重把流量切回0%D.删除新版本的Pod答案：C解析：Istio流量治理与Pod生命周期解耦，最快回滚方式是调整VirtualService权重，无需重建Pod。13.在领域建模工作坊中，业务方提出“订单金额大于1000元时必须经理审批”。该规则应归类为：A.聚合根B.领域服务C.领域规则（Specification模式）D.工厂答案：C解析：金额阈值审批属于可组合的业务规则，用Specification模式封装可复用、可测试。14.某团队将单体拆分为微服务后，发现端到端测试耗时增加10倍，最主要根因是：A.代码行数增加B.服务间网络调用与数据准备复杂度上升C.测试覆盖率下降D.数据库表增多答案：B解析：微服务导致测试环境需编排多服务、数据状态一致，网络延迟与Stub复杂度大幅提升耗时。15.在性能压测中，以下哪项指标最能直接反映系统“容量”？A.平均响应时间B.99线C.最大吞吐量（TPS）D.CPU利用率答案：C解析：容量指系统可承载的最大负载，通常用最大可持续TPS衡量，其余指标为性能或资源维度。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）16.关于响应式架构，以下说法正确的有：A.背压（Backpressure）机制可防止生产速度超过消费速度B.Reactor模式使用同步阻塞I/O提高吞吐C.响应式编程通常采用声明式组合算子D.消息驱动是响应式四大特质之一E.响应式系统必须放弃事务一致性答案：A、C、D解析：B错误，Reactor使用非阻塞I/O；E错误，响应式系统可通过Saga等机制保持最终一致性，非必须放弃。17.以下哪些措施可有效降低缓存穿透风险？A.布隆过滤器B.空值缓存C.缓存雪崩D.热点数据永不过期E.异步刷新答案：A、B解析：布隆过滤器拦截不存在键，空值缓存避免重复查询DB；C为风险非措施；D、E与穿透无关。18.在领域驱动设计中，以下哪些对象适合作为“聚合根”？A.订单（Order）B.订单行（OrderLine）C.用户地址（Address）D.库存（Inventory）E.支付记录（Payment）答案：A、D解析：聚合根需保证业务一致性边界，订单与库存均为独立事务边界；订单行与地址为实体或值对象；支付记录可独立聚合或归属订单。19.以下哪些技术组合可实现“端到端加密”？A.TLS1.3+mTLSB.JWE+前端JavaScript加密C.IPSecVPN+AES256D.gRPC+ProtobufE.HTTPS+HSTS答案：A、B、C解析：D仅为序列化协议；E传输层加密但端到端若需应用层加密仍需JWE等；A、B、C均可实现端到端加密。20.在DevOps流水线中，以下哪些做法符合“ShiftLeft”安全理念？A.IDE插件实时检测硬编码密钥B.代码提交触发SASTC.生产环境运行DASTD.依赖库自动SCA扫描E.每周人工渗透测试答案：A、B、D解析：ShiftLeft强调缺陷左移，在编码与构建阶段发现漏洞；C、E为右侧活动。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）21.在12FactorApp中，日志应被视为事件流，由运行环境统一收集。答案：√解析：12Factor明确日志为无缓冲事件流，由执行环境采集，应用本身不管理文件。22.服务网格（ServiceMesh）将通信逻辑下沉至Sidecar后，应用代码仍需处理重试与超时。答案：×解析：Sidecar接管重试、超时、熔断等，应用层只需业务逻辑。23.在事件风暴（EventStorming）中，橙色便利贴代表领域事件。答案：√解析：橙色为领域事件标准颜色，蓝色为命令，黄色为聚合。24.使用KafkaStreams进行实时聚合时，状态存储默认写入KafkaTopicchangelog，因此重启后可恢复。答案：√解析：KafkaStreams将本地RocksDB变更日志写入changelogtopic，实现故障恢复。25.在分层架构中，领域层允许直接引用基础设施层的实现类以提高性能。答案：×解析：依赖倒置原则要求领域层不依赖实现，应通过接口隔离。26.云厂商提供的托管Redis通常关闭KEYS命令，是为防止缓存雪崩。答案：×解析：KEYS命令时间复杂度O(N)，会阻塞单线程，防止性能抖动非雪崩。27.在蓝绿发布中，流量切换瞬间可能出现“双写”问题，需借助分布式锁或队列保证。答案：√解析：双写指蓝绿环境同时写DB，需排他机制避免数据冲突。28.使用OAuth2的ClientCredentials模式时，授权服务器返回的AccessToken默认携带用户上下文。答案：×解析：ClientCredentials用于机器对机器，无用户上下文。29.在CyclomaticComplexity计算中，switchcase的每个case分支均增加复杂度。答案：√解析：圈复杂度按判定节点计算，每个case视为独立分支。30.在边缘计算场景，CDNPoP节点运行WAF逻辑可有效降低中心机房压力。答案：√解析：边缘WAF在靠近用户处清洗流量，减少回源攻击。四、简答题（每题10分，共30分）31.描述“分布式事务Saga模式”的执行流程，并对比“编排式（Choreography）”与“指挥式（Orchestration）”的优缺点。答案与解析：执行流程：1.事务初始化：主服务发布起始事件或调用指挥器。2.正向操作：各参与服务按顺序执行本地事务并发布事件（编排）或由指挥器依次调用（指挥）。3.补偿触发：若某步失败，已成功的服务根据补偿定义执行逆向操作，释放资源。4.完成：所有正向或补偿操作结束，系统达到最终一致。对比：编排式：优点：去中心化，耦合低，新增服务无需修改指挥器；天然高可用。缺点：流程分散，调试困难，可能出现循环依赖，需可靠事件总线。指挥式：优点：集中管理，可视化流程清晰，易维护；补偿逻辑统一控制。缺点：指挥器成为单点，需高可用设计；新增步骤要修改指挥器代码。32.某社交平台Feed流采用“推模式（Fanoutonwrite）”，日活1亿，平均好友500，发帖频率0.1条/人/天。请计算写入放大倍数，并给出降低存储成本的三种架构策略。答案与解析：写入放大=好友数=500倍。策略：1.冷热分级：只推给7天内活跃好友，冷用户采用拉模式，减少90%写入。2.写时去重：同一好友的多条Feed合并为批量消息，降低KafkaTopic分区数。3.边缘计算：利用CDNPoP缓存个人Feed，中心存储仅保留索引，减少副本冗余。33.解释“数据库分库分表后，为何全局唯一主键不能用自增ID”，并给出三种业界主流解决方案，比较其优缺点。答案与解析：原因：自增ID在分片后会出现不同分片生成相同值，导致主键冲突；且暴露业务规模，易被爬虫遍历。方案：1.Snowflake：41位时间+10位机器+12位序列，本地生成，高并发；依赖时钟同步，时钟回拨会重复。2.UUID/GUID：128位，全局唯一，无需协调；字符串存储空间大，无序导致索引分裂。3.数据库号段：每台机器批量取号段，如sequence步长1000，降低DB压力；需额外表维护，宕机未用号段浪费。五、综合设计题（25分）34.背景：某跨境电商平台计划上线“秒杀”活动，商品库存100件，预计瞬时流量5万QPS，用户全球分布。系统现有单体架构，数据库为MySQL，缓存为Redis，部署在单一可用区。要求：a)给出高可用、高性能、低延迟的架构设计方案（含架构图文字描述）。b)说明如何防止“超卖”与“黄牛刷单”。c)列出关键性能指标（SLI）与目标值（SLO）。d)设计压测方案，包括场景模型、数据准备、通过标准。答案与解析：a)架构描述：全球AnycastDNS+CDN静态化，将商品详情页缓存至边缘节点，TTL10秒。接入层：多可用区CLB+EnvoyGateway，支持自动扩缩容，限流令牌桶5万/秒。应用层：秒杀微服务独立集群，基于SpringWebFlux响应式，线程数=CPU核，异步扣减库存。缓存：RedisCluster三园区双活，启用Redlock分布式锁，库存预扣使用Lua脚本保证原子性：`localremain=redis.call('get',KEYS[1]);ifremain>=ARGV[1]thenreturnredis.call('decrby',KEYS[1],ARGV[1]);elsereturn1;end`消息队列：Kafka三副本，异步发送订单，下游订单服务消费后落MySQL，采用乐观锁version字段防止并发更新。数据层：MySQL一主两从，使用PolarDB只读节点承受查询；库存表与订单表分库按用户ID哈希，降低热点。观测：Prometheus+Grafana监控QPS、RT、错误率；链路追踪使