2026年软件架构师设计技能认证题目

2026年软件架构师设计技能认证题目一、单选题（共10题，每题2分，共20分）1.在设计分布式系统时，若需要保证系统的高可用性，以下哪种架构模式通常被认为是最优选择？A.单体架构B.微服务架构C.客户端-服务器架构D.混合架构2.在设计高并发系统的负载均衡策略时，以下哪种方法最适合动态变化的流量？A.轮询（RoundRobin）B.最小连接数（LeastConnections）C.加权轮询（WeightedRoundRobin）D.IP哈希（IPHash）3.在设计一个需要支持高数据一致性的分布式事务系统时，以下哪种协议最常被采用？A.2PC（两阶段提交）B.TCC（Try-Confirm-Cancel）C.SagaD.以上都不是4.在设计一个需要支持大规模读操作的缓存系统时，以下哪种缓存淘汰策略通常效果最佳？A.LRU（最近最少使用）B.FIFO（先进先出）C.LFU（最不常用）D.Random5.在设计一个需要支持多租户的微服务架构时，以下哪种方法最能保证租户之间的资源隔离？A.账户隔离B.网络隔离C.数据库隔离D.以上都是6.在设计一个需要支持高扩展性的系统时，以下哪种设计原则最能体现其灵活性？A.封装性B.单一职责原则C.开闭原则D.接口隔离原则7.在设计一个需要支持跨地域数据同步的系统时，以下哪种技术最适合解决网络延迟问题？A.数据同步B.分布式锁C.事件驱动架构D.以上都不是8.在设计一个需要支持高可靠性的系统时，以下哪种方法最能保证系统的容错能力？A.冗余设计B.负载均衡C.事务管理D.以上都不是9.在设计一个需要支持高安全性的系统时，以下哪种认证机制最常被采用？A.密码认证B.双因素认证C.生物识别认证D.以上都是10.在设计一个需要支持高可观测性的系统时，以下哪种工具最适合用于分布式追踪？A.PrometheusB.ELKC.JaegerD.Grafana二、多选题（共5题，每题3分，共15分）11.在设计一个需要支持高并发写入的系统时，以下哪些方法可以有效提升性能？A.数据分片B.批量写入C.异步写入D.读写分离12.在设计一个需要支持高可扩展性的系统时，以下哪些设计模式最常被采用？A.策略模式B.工厂模式C.装饰器模式D.桥接模式13.在设计一个需要支持高数据一致性的分布式系统时，以下哪些方法可以有效解决数据不一致问题？A.分布式锁B.事务消息C.最终一致性D.数据同步14.在设计一个需要支持高安全性的系统时，以下哪些措施可以有效提升系统的安全性？A.数据加密B.访问控制C.安全审计D.漏洞扫描15.在设计一个需要支持高可观测性的系统时，以下哪些工具最适合用于日志分析？A.ElasticsearchB.KibanaC.FluentdD.Splunk三、简答题（共5题，每题5分，共25分）16.简述微服务架构与单体架构的优缺点，并说明在什么场景下更适合采用微服务架构。17.简述分布式事务的常见解决方案及其适用场景。18.简述缓存系统的常见淘汰策略及其适用场景。19.简述多租户架构的设计要点及其常见实现方式。20.简述高可观测性系统的设计要点及其常见工具。四、设计题（共1题，共20分）21.假设你需要为一个电商平台设计一个支持高并发、高可用、高安全性的分布式系统架构，请回答以下问题：（1）请列出该系统的主要功能模块及其设计要点。（2）请说明如何设计负载均衡策略以支持高并发访问。（3）请说明如何设计数据一致性方案以支持分布式事务。（4）请说明如何设计安全认证机制以支持高安全性需求。（5）请说明如何设计系统监控方案以支持高可观测性需求。答案与解析一、单选题答案与解析1.B解析：微服务架构通过将系统拆分为多个独立的服务，每个服务可以独立部署和扩展，从而提高系统的可用性和可维护性。在高可用性场景下，微服务架构通过冗余部署和故障隔离机制，可以更好地应对单点故障。2.B解析：最小连接数负载均衡策略可以根据后端服务器的当前连接数动态分配请求，从而更好地应对动态变化的流量。轮询和加权轮询适用于流量相对稳定的场景，而IP哈希适用于需要保持会话连续性的场景。3.A解析：2PC（两阶段提交）协议可以保证分布式事务的原子性和一致性，但牺牲了系统的可用性。TCC和Saga适用于最终一致性场景，但无法保证强一致性。4.A解析：LRU（最近最少使用）缓存淘汰策略可以优先淘汰最久未使用的缓存数据，从而提高缓存命中率。FIFO和LFU的淘汰策略相对简单，但无法有效应对热点数据场景。Random随机淘汰策略适用于数据访问模式较为随机的场景。5.D解析：多租户架构需要保证租户之间的资源隔离，可以通过账户隔离、网络隔离和数据库隔离等多种方式实现。以上措施结合使用可以更好地保证租户之间的隔离性。6.C解析：开闭原则要求软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改关闭。通过遵循开闭原则，系统可以更容易地扩展和修改，从而提高系统的灵活性。7.C解析：事件驱动架构通过异步消息传递机制可以有效解决网络延迟问题，从而提高系统的响应速度。数据同步和分布式锁适用于需要同步数据或控制并发场景，但无法解决网络延迟问题。8.A解析：冗余设计通过在多个节点上部署相同的服务，可以保证系统在单点故障时仍然可用，从而提高系统的容错能力。负载均衡和事务管理是提高系统性能和一致性的重要手段，但无法直接提高系统的容错能力。9.D解析：安全认证机制需要综合考虑多种认证方式，包括密码认证、双因素认证和生物识别认证等，从而提高系统的安全性。单一认证方式可能存在安全隐患。10.C解析：Jaeger是一个分布式追踪系统，可以用于监控和分析分布式系统的请求路径，从而提高系统的可观测性。Prometheus和Grafana主要用于监控和可视化，而ELK主要用于日志收集和分析。二、多选题答案与解析11.A,B,C,D解析：数据分片可以将数据分散到多个节点上，批量写入可以减少写入次数，异步写入可以提高写入效率，读写分离可以将读操作和写操作分离，从而提升系统性能。12.A,B,D解析：策略模式可以通过动态选择不同的策略来提高系统的灵活性，工厂模式可以简化对象的创建过程，桥接模式可以将抽象部分和实现部分分离，从而提高系统的可扩展性。装饰器模式主要用于增强功能，与可扩展性关系不大。13.A,B,C,D解析：分布式锁可以保证分布式系统中的操作按顺序执行，事务消息可以保证消息的可靠投递，最终一致性可以接受一定程度的延迟，数据同步可以保证数据的一致性。14.A,B,C,D解析：数据加密可以保护数据的机密性，访问控制可以限制用户对资源的访问权限，安全审计可以记录用户的操作行为，漏洞扫描可以发现系统的安全漏洞。15.A,B,D解析：Elasticsearch和Kibana是日志分析的开源工具，Splunk是商业日志分析工具，Fluentd是一个日志收集器，但主要用于日志的收集和转发，不适合用于日志分析。三、简答题答案与解析16.简述微服务架构与单体架构的优缺点，并说明在什么场景下更适合采用微服务架构。解析：-单体架构的优点是开发简单、部署方便、性能较高；缺点是扩展性差、维护困难、技术栈单一。-微服务架构的优点是扩展性好、技术栈灵活、维护方便；缺点是开发复杂、部署困难、性能开销较大。适用场景：-微服务架构更适合大型复杂系统、需要快速迭代、技术栈多样化的场景。17.简述分布式事务的常见解决方案及其适用场景。解析：-2PC（两阶段提交）：保证强一致性，但牺牲可用性，适用于对一致性要求较高的场景。-TCC（Try-Confirm-Cancel）：最终一致性，适用于对可用性要求较高的场景。-Saga：最终一致性，通过一系列本地事务实现分布式事务，适用于对性能要求较高的场景。-事务消息：通过消息队列保证事务的可靠投递，适用于异步处理场景。18.简述缓存系统的常见淘汰策略及其适用场景。解析：-LRU（最近最少使用）：优先淘汰最久未使用的缓存数据，适用于热点数据场景。-FIFO（先进先出）：优先淘汰最早进入缓存的数据，适用于数据访问模式较为随机的场景。-LFU（最不常用）：优先淘汰访问次数最少的数据，适用于数据访问频率差异较大的场景。-Random（随机淘汰）：随机淘汰缓存数据，适用于数据访问模式较为随机的场景。19.简述多租户架构的设计要点及其常见实现方式。解析：-设计要点：资源隔离、数据隔离、访问控制、弹性扩展。-常见实现方式：账户隔离、网络隔离、数据库隔离、逻辑隔离。20.简述高可观测性系统的设计要点及其常见工具。解析：-设计要点：分布式追踪、日志收集、监控告警、性能分析。-常见工具：Jaeger、Elasticsearch、Kibana、Prometheus、Grafana。四、设计题答案与解析21.假设你需要为一个电商平台设计一个支持高并发、高可用、高安全性的分布式系统架构，请回答以下问题：（1）请列出该系统的主要功能模块及其设计要点。解析：-用户模块：负责用户注册、登录、信息管理等功能，设计要点包括用户认证、权限管理、数据加密。-商品模块：负责商品管理、库存管理、价格管理等功能，设计要点包括数据一致性、缓存优化、库存锁定。-订单模块：负责订单生成、支付、物流等功能，设计要点包括分布式事务、支付接口、物流跟踪。-支付模块：负责支付处理、退款处理等功能，设计要点包括支付安全、支付对账、异步处理。-物流模块：负责物流跟踪、配送管理等功能，设计要点包括物流接口、配送优化、异常处理。（2）请说明如何设计负载均衡策略以支持高并发访问。解析：-负载均衡策略：采用最小连接数负载均衡策略，根据后端服务器的当前连接数动态分配请求。-负载均衡设备：使用Nginx或HAProxy等负载均衡设备，支持多种负载均衡算法。-弹性扩展：通过Kubernetes或DockerSwarm等容器编排工具，实现服务的弹性扩展。（3）请说明如何设计数据一致性方案以支持分布式事务。解析：-分布式事务方案：采用2PC或TCC方案，保证分布式事务的一致性。-事务消息：使用事务消息队列，保证消息的可靠投递。-最终一致性：采用Saga或本地消息表方案，实现最终一致性。（4）请说明如何设计安全认证机制以支持高安全性需求。解析：-安全认证机制：采用OAuth2.0或JWT等认证机制，支持多因素认证。-数据加密：对敏感数据进行加密存储，采用HTTPS协议传输数据。-访问控制：采用RB