2026年软件工程师考试题集数据库与系统架构

2026年软件工程师考试题集：数据库与系统架构一、单选题（共10题，每题2分，总计20分）1.在关系型数据库中，以下哪种约束用于确保列中所有值都是唯一的？A.NULL约束B.CHECK约束C.UNIQUE约束D.FOREIGN约束2.以下哪种架构模式最适合需要高可用性和水平扩展性的分布式系统？A.单体架构B.微服务架构C.客户端-服务器架构D.N层架构3.SQL中，使用`GROUPBY`子句时，哪些列必须出现在`SELECT`语句中？A.所有非聚合列B.仅聚合列C.没有要求D.必须是主键列4.在分布式数据库中，以下哪种技术用于解决数据一致性问题？A.数据分片B.两阶段提交（2PC）C.负载均衡D.数据缓存5.以下哪种负载均衡算法适用于需要优先保证响应速度的场景？A.轮询（RoundRobin）B.最少连接（LeastConnections）C.加权轮询（WeightedRoundRobin）D.IP哈希（IPHash）6.在微服务架构中，服务间的通信方式通常不包括以下哪项？A.RESTfulAPIB.RPC（远程过程调用）C.消息队列D.二进制文件传输7.以下哪种数据库索引类型最适合全文本搜索？A.B树索引B.哈希索引C.GIN索引D.R树索引8.在分布式事务中，以下哪种模式最容易实现强一致性，但性能较差？A.TCC（Try-Confirm-Cancel）B.SagaC.可靠消息最终一致性D.本地消息表9.以下哪种架构模式适用于需要频繁更新和变更的系统？A.长期架构（Long-TermArchitecture）B.反模式架构（Anti-PatternArchitecture）C.模块化架构D.原型架构10.在数据库优化中，以下哪种技术主要用于减少磁盘I/O开销？A.索引覆盖B.数据分区C.缓存查询D.索引合并二、多选题（共5题，每题3分，总计15分）1.以下哪些属于分布式数据库的常见问题？A.数据一致性问题B.网络延迟问题C.数据冗余问题D.可用性问题2.微服务架构的优势包括哪些？A.提高系统可维护性B.实现技术异构C.降低开发效率D.便于水平扩展3.SQL中，以下哪些操作会改变数据表的结构？A.`INSERT`B.`UPDATE`C.`ALTERTABLE`D.`DELETE`4.以下哪些负载均衡算法支持动态调整权重？A.轮询B.最少连接C.加权轮询D.IP哈希5.在数据库设计中，以下哪些原则有助于提高查询性能？A.规范化设计B.反规范化设计C.索引优化D.数据分区三、简答题（共3题，每题5分，总计15分）1.简述数据库事务的ACID特性及其含义。2.简述微服务架构与单体架构的主要区别。3.简述数据库分区的常见类型及其适用场景。四、论述题（共2题，每题10分，总计20分）1.论述分布式数据库中的数据一致性问题及其解决方案。2.论述如何设计高可用的微服务架构系统。五、设计题（共1题，15分）设计一个支持高并发读取和写入的电商订单数据库架构，要求说明：1.数据库选型及理由；2.关键表结构设计；3.索引优化策略；4.高可用性解决方案。答案与解析一、单选题1.C解析：`UNIQUE约束`确保列中所有值唯一，其他选项不满足该需求。2.B解析：微服务架构通过服务拆分实现水平扩展和高可用性，适合分布式系统。3.A解析：使用`GROUPBY`时，非聚合列必须出现在`SELECT`语句中。4.B解析：两阶段提交（2PC）用于解决分布式事务的一致性问题。5.B解析：最少连接算法优先分配给当前连接数最少的节点，适合高响应场景。6.D解析：二进制文件传输不是服务间常见通信方式。7.C解析：GIN索引专为全文搜索设计，其他索引类型不适用。8.A解析：TCC模式实现强一致性，但性能开销较大。9.D解析：原型架构适用于需求频繁变更的系统。10.C解析：缓存查询可减少磁盘I/O，其他选项与磁盘I/O关系较小。二、多选题1.A、B、C、D解析：分布式数据库常见问题包括数据一致性、网络延迟、数据冗余和可用性。2.A、B、D解析：微服务架构提高可维护性、支持技术异构、便于水平扩展。3.C、D解析：`ALTERTABLE`和`DELETE`会改变表结构，`INSERT`和`UPDATE`不会。4.C解析：加权轮询支持动态权重调整，其他算法不支持。5.B、C、D解析：反规范化、索引优化和数据分区可提高查询性能。三、简答题1.数据库事务的ACID特性及其含义：-原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败。-一致性（Consistency）：事务执行后数据库状态必须满足预定义的约束。-隔离性（Isolation）：并发事务互不干扰，如同串行执行。-持久性（Durability）：事务成功后结果永久保存。2.微服务架构与单体架构的主要区别：-架构拆分：微服务将系统拆分为独立服务，单体架构为单一代码库。-技术异构：微服务支持不同技术栈，单体架构技术统一。-扩展性：微服务支持水平扩展，单体架构扩展受限。-维护性：微服务易于维护和升级，单体架构变更风险高。3.数据库分区的常见类型及其适用场景：-范围分区：按值范围分区（如按日期），适合时间序列数据。-列表分区：按固定值分区（如按地区），适合分类数据。-散列分区：按哈希值分区，适合随机数据分布。四、论述题1.分布式数据库中的数据一致性问题及其解决方案：-问题描述：多节点间数据同步延迟或冲突导致一致性失效。-解决方案：-两阶段提交（2PC）：保证强一致性，但性能较差。-三阶段提交（3PC）：改进2PC的阻塞问题，但实现复杂。-可重试消息：通过消息队列确保最终一致性。-本地消息表：用数据库事务保证消息可靠性。2.如何设计高可用的微服务架构系统：-负载均衡：使用Nginx或HAProxy分发流量。-服务降级：对非核心服务进行熔断或限流。-容灾备份：多活部署（多地域部署）+异地容灾。-监控告警：使用Prometheus+Grafana监控，设置告警阈值。五、设计题电商订单数据库架构设计：1.数据库选型及理由：-选型：PostgreSQL（支持高并发、ACID事务）。-理由：适合电商场景的复杂查询和事务需求。2.关键表结构设计：sqlCREATETABLEorders(order_idBIGINTPRIMARYKEY,user_idBIGINT,product_idBIGINT,quantityINT,total_amountDECIMAL(10,2),statusVARCHAR(20),order_timeTIMESTAMPDEFAULTCURRENT_TIMESTAMP);3.索引优化策略：-对