2026年软件系统架构设计与实现题目及答案

2026年软件系统架构设计与实现题目及答案一、单选题（共10题，每题2分）1.题目：在分布式系统中，为了实现高可用性，通常采用以下哪种架构模式？A.单体架构B.微服务架构C.客户端-服务器架构D.MVC架构2.题目：以下哪种数据库事务隔离级别最容易发生脏读？A.READCOMMITTEDB.REPEATABLEREADC.SERIALIZABLED.READUNCOMMITTED3.题目：在微服务架构中，服务间通信常用的协议不包括：A.HTTP/RESTB.RPC（远程过程调用）C.GraphQLD.FTP4.题目：以下哪种负载均衡算法属于动态负载均衡？A.轮询（RoundRobin）B.最少连接（LeastConnections）C.随机（Random）D.加权轮询（WeightedRoundRobin）5.题目：在分布式事务中，两阶段提交（2PC）协议的主要缺点是：A.实现简单B.无法保证原子性C.高性能D.可靠性高6.题目：以下哪种缓存策略属于LRU（最近最少使用）的变种？A.FIFO（先进先出）B.LFU（最不常用）C.LRUD.ARC7.题目：在云原生架构中，以下哪种技术不属于服务网格（ServiceMesh）的范畴？A.IstioB.LinkerdC.KubernetesD.Traefik8.题目：在分布式缓存中，Redis和Memcached的主要区别在于：A.内存大小B.支持的数据类型C.持久化方式D.并发性能9.题目：在微服务架构中，服务注册与发现常用的工具不包括：A.EurekaB.ConsulC.ZooKeeperD.Nginx10.题目：在系统架构设计中，以下哪种原则不属于SOLID原则？A.单一职责原则（SingleResponsibility）B.开闭原则（Open-Closed）C.接口隔离原则（InterfaceSegregation）D.长期依赖原则（Long-TermDependency）二、多选题（共5题，每题3分）1.题目：在分布式系统中，以下哪些技术可以提高系统的容错性？A.超时重试B.断路器模式C.熔断机制D.数据备份2.题目：在微服务架构中，以下哪些属于服务治理的范畴？A.服务注册与发现B.负载均衡C.服务熔断D.API网关3.题目：在数据库架构设计中，以下哪些属于分库分表的策略？A.水平分表B.垂直分表C.范式分解D.读写分离4.题目：在分布式缓存中，以下哪些属于缓存一致性的解决方案？A.发布/订阅模式B.时间戳C.增量更新D.缓存穿透5.题目：在云原生架构中，以下哪些属于容器化技术的应用？A.DockerB.KubernetesC.SpringBootD.Pod三、简答题（共5题，每题5分）1.题目：简述微服务架构与传统单体架构的区别。2.题目：简述分布式事务的解决方案及其优缺点。3.题目：简述缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩的区别及解决方案。4.题目：简述服务网格（ServiceMesh）的核心概念及其优势。5.题目：简述云原生架构的关键特征及其应用场景。四、设计题（共2题，每题10分）1.题目：设计一个高并发的短链接系统架构，要求支持高可用性、高扩展性和快速访问。2.题目：设计一个分布式订单系统架构，要求支持高并发、事务一致性及服务解耦。答案及解析一、单选题答案及解析1.答案：B解析：微服务架构通过将系统拆分为多个独立服务，提高了系统的可用性和可扩展性，适用于分布式环境。单体架构、客户端-服务器架构、MVC架构均不适合高可用性场景。2.答案：D解析：READUNCOMMITTED隔离级别允许事务读取未提交的数据，因此最容易发生脏读。其他隔离级别通过不同机制避免脏读。3.答案：D解析：FTP是一种文件传输协议，不适用于微服务间的通信。HTTP/REST、RPC、GraphQL均为常见的服务间通信协议。4.答案：B解析：最少连接算法动态分配请求到连接数最少的节点，属于动态负载均衡。轮询、随机、加权轮询均为静态负载均衡。5.答案：B解析：2PC协议的主要缺点是无法保证原子性，因为如果协调者宕机，事务可能无法回滚。其他选项均不正确。6.答案：C解析：LRU（最近最少使用）是常见的缓存淘汰策略，FIFO、LFU、ARC均不属于LRU的变种。7.答案：C解析：Kubernetes是容器编排平台，不属于服务网格范畴。Istio、Linkerd、Traefik均为服务网格工具。8.答案：C解析：Redis支持持久化，而Memcached不支持。两者在内存大小、数据类型、并发性能方面各有优劣。9.答案：D解析：Nginx是反向代理服务器，不用于服务注册与发现。Eureka、Consul、ZooKeeper均为常用工具。10.答案：D解析：SOLID原则包括单一职责、开闭、接口隔离、里氏替换、依赖倒置，长期依赖原则不属于SOLID原则。二、多选题答案及解析1.答案：A、B、C、D解析：超时重试、断路器、熔断机制、数据备份均可以提高系统的容错性。2.答案：A、B、C、D解析：服务注册与发现、负载均衡、服务熔断、API网关均属于服务治理范畴。3.答案：A、B解析：水平分表和垂直分表是分库分表策略，范式分解和读写分离不属于分库分表。4.答案：A、B、C解析：发布/订阅、时间戳、增量更新是缓存一致性解决方案，缓存穿透不属于该范畴。5.答案：A、B解析：Docker和Kubernetes是容器化技术，SpringBoot是应用框架，Pod是Kubernetes的抽象概念。三、简答题答案及解析1.简述微服务架构与传统单体架构的区别答案：-架构模式：单体架构将所有功能模块打包在一个应用中，微服务架构将系统拆分为多个独立服务。-扩展性：单体架构扩展困难，微服务架构可通过增加服务实例实现水平扩展。-容错性：单体架构故障影响整个系统，微服务架构故障隔离，不影响其他服务。-技术选型：单体架构技术栈单一，微服务架构可独立选择技术。2.简述分布式事务的解决方案及其优缺点答案：-解决方案：-2PC（两阶段提交）：协调者与参与者两阶段提交，保证原子性。-TCC（Try-Confirm-Cancel）：每个操作实现Try、Confirm、Cancel方法，保证补偿性。-Saga模式：将长事务拆分为本地事务链。-优点：保证事务一致性。-缺点：2PC性能低、TCC实现复杂、Saga模式可能存在补偿问题。3.简述缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩的区别及解决方案答案：-缓存穿透：查询不存在的数据，导致请求直击数据库。-解决方案：布隆过滤器、空对象缓存。-缓存击穿：热点数据过期，大量请求直击数据库。-解决方案：永不过期、互斥锁。-缓存雪崩：大量缓存同时过期，数据库压力剧增。-解决方案：缓存预热、分布式锁、限流。4.简述服务网格（ServiceMesh）的核心概念及其优势答案：-核心概念：通过代理（Sidecar）实现服务间通信的解耦，关注网络通信、安全、监控。-优势：-解耦：业务代码无需关心网络细节。-可观测性：统一监控、日志、追踪。-安全：自动加密、认证。5.简述云原生架构的关键特征及其应用场景答案：-关键特征：容器化、微服务、动态编排、持续交付、声明式API。-应用场景：高并发、高可用、快速迭代的企业级应用。四、设计题答案及解析1.设计一个高并发的短链接系统架构答案：-架构：-接入层：Nginx负载均衡。-服务层：微服务处理请求，使用Redis缓存短链接。-存储层：分布式数据库存储映射关系。-高可用：多副本部署，熔断机制。-关键技术：-短链接生成：UUID或哈希算法。-缓存策略：LRU缓存。-限流：令牌桶算法。2.设计一个分布式订单系统架构答案：-架构：-