2025年計算機二級Java微服務架構試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.微服務架構的主要特征之一是服務的獨立性，這意味著每個微服務通常應該()。A.封裝好自己的業(yè)務邏輯，降低內部實現細節(jié)對外部的依賴B.直接訪問其他所有微服務的內部數據庫C.包含其他所有微服務的代碼D.只能處理單一類型的請求2.在微服務架構中，服務網關扮演的角色通常不包括()。A.負載均衡B.安全認證C.服務發(fā)現D.API聚合與路由3.以下哪個組件主要負責維護一個服務實例的列表，并且服務消費者可以從這個列表中獲取可用的服務實例信息？()A.配置中心B.服務網關C.服務注冊與發(fā)現組件(如Eureka,Nacos)D.消息隊列4.當一個微服務調用另一個服務出現故障時，為了防止故障蔓延，保護系統(tǒng)其他部分，通常會采用()機制。A.負載均衡B.服務熔斷C.服務降級D.配置熱更新5.SpringCloudConfig提供的服務中，哪個組件負責存儲配置信息？()A.ConfigClientB.ConfigServerC.ConfigBusD.ServiceRegistry6.在分布式系統(tǒng)中，由于網絡分區(qū)可能導致系統(tǒng)分裂成無法通信的兩部分，CAP理論指出一個分布式系統(tǒng)在任意時刻最多只能同時滿足以下哪個特性中的兩項？()A.一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分區(qū)容錯性(PartitionTolerance)B.實時性、可靠性、可擴展性C.數據安全性、性能、易用性D.可維護性、可擴展性、一致性7.以下關于微服務拆分原則的說法中，不正確的是()。A.業(yè)務能力邊界原則：每個微服務應該封裝一個完整的業(yè)務能力B.數據獨立性原則：每個微服務應該擁有自己獨立的數據存儲，避免數據耦合C.組織結構匹配原則：微服務的劃分應與團隊的組織結構保持一致D.盡可能做大原則：為了減少服務交互，微服務應該盡可能大而全8.在微服務架構中，服務消費者通過哪個組件來動態(tài)地發(fā)現并調用服務提供者？()A.服務網關B.服務注冊與發(fā)現組件C.消息隊列D.配置中心9.以下哪個技術/組件通常用于在微服務之間進行聲明式的RESTfulAPI調用？()A.SpringCloudGatewayB.SpringCloudConfigC.FeignD.EurekaServer10.分布式事務是指涉及多個服務的操作，這些操作需要全部成功或全部失敗。以下哪種事務處理方式通常被認為是最復雜但能保證強一致性的？()A.2PC(兩階段提交)B.TCC(Try-Confirm-Cancel)C.SagaD.本地消息表二、填空題1.微服務架構倡導使用__________編程模型來實現服務間的通信。2.SpringCloudGateway是SpringCloud生態(tài)系統(tǒng)中的網關組件，它默認使用__________作為內部路由處理器。3.在微服務架構中，為了防止分布式系統(tǒng)因網絡故障或服務故障而完全癱瘓，可以采用__________和__________等策略。4.熔斷器（如Hystrix/Sentinel）在檢測到服務調用失敗率達到一定閾值后，會暫時拒絕所有對該服務的調用，將其快速失敗，這種模式通常稱為__________。5.SpringCloudConfigServer可以通過__________協(xié)議安全地將配置文件推送到配置客戶端。6.__________是一種基于輕量級HTTP客戶端的聲明式REST客戶端，它簡化了服務間調用的代碼。7.服務發(fā)現組件允許服務在啟動時自動注冊其網絡地址和端口信息到中心位置，其他服務可以通過__________來獲取這些信息。8.__________是一種分布式緩存，可以存儲服務地址、配置信息等共享數據，減輕服務注冊與發(fā)現組件的壓力。9.微服務架構中，每個微服務都應該圍繞特定的__________構建和演進。10.CAP理論中的“C”代表__________，“A”代表__________。三、簡答題1.請簡述微服務架構相比傳統(tǒng)單體架構的主要優(yōu)勢。2.解釋服務注冊與發(fā)現機制在微服務架構中的作用。如果一個服務提供者實例宕機了，注冊中心會有什么變化？服務消費者會如何應對？3.簡述SpringCloudGateway中的“路由”和“過濾器”分別是什么？它們各自可以用于處理哪些常見場景？4.什么是服務熔斷？請說明其解決的問題以及可能帶來的副作用。5.在微服務架構中，如何進行服務間的通信？比較同步通信和異步通信的特點。四、綜合應用題假設你正在開發(fā)一個在線音樂平臺，該平臺包含以下核心功能模塊，每個模塊可以作為一個獨立的微服務運行：*用戶服務(UserService)：管理用戶信息。*歌曲服務(SongService)：管理歌曲信息。*訂單服務(OrderService)：管理用戶的音樂訂單。請回答以下問題：1.在這個場景中，如果用戶服務宕機了，會對歌曲服務和訂單服務產生什么影響？為什么？2.為了提高系統(tǒng)的可用性，可以采用哪些策略？3.如果訂單服務需要獲取用戶信息（例如用戶的訂單歷史記錄），你會選擇哪種服務間通信方式？請說明理由，并簡述該方式的基本流程。4.如果歌曲服務提供者非常多，訂單服務在調用歌曲服務查詢歌曲詳情時，應該如何處理負載？可以提及相關的SpringCloud組件。試卷答案一、選擇題1.A解析思路：微服務強調獨立性，意味著服務內部實現對外部是封裝的，只暴露必要的接口，降低耦合。2.C解析思路：服務發(fā)現是服務注冊與發(fā)現組件的功能，而服務網關負責路由、安全、限流等入口控制功能。3.C解析思路：服務注冊與發(fā)現組件的核心作用是維護服務實例列表，供服務消費者查詢。4.B解析思路：服務熔斷是為了防止一個服務的故障導致連鎖反應，保護系統(tǒng)，當調用失敗率達到閾值時臨時中斷調用。5.B解析思路：ConfigServer是SpringCloudConfig的配置服務器，負責存儲和管理配置文件。6.A解析思路：CAP理論指出分布式系統(tǒng)在一致性、可用性、分區(qū)容錯性三者中最多只能同時滿足兩項。7.D解析思路：微服務拆分應遵循小而專注的原則，拆分越小，服務內聚度越高，交互越少，越符合微服務理念。8.B解析思路：服務消費者通過服務注冊與發(fā)現組件動態(tài)獲取服務提供者的地址信息來進行調用。9.C解析思路：Feign是SpringCloud提供的聲明式REST客戶端，簡化了服務間HTTP調用。10.A解析思路：2PC協(xié)議通過協(xié)調者強制保證所有參與者要么都提交事務，要么都回滾，實現強一致性，但實現復雜且存在單點風險。二、填空題1.HTTP解析思路：微服務間通常通過網絡進行通信，RESTfulAPI是常見的基于HTTP協(xié)議的通信方式。2.SpringCloudGateway解析思路：SpringCloudGateway默認使用SpringCloudGateway自帶的RoutePredicateHandlerMapping作為路由處理器。3.服務降級；限流解析思路：服務降級是在服務自身出現問題或負載過高時，提供簡化功能或直接返回默認結果；限流是限制并發(fā)請求數量，防止系統(tǒng)過載。4.熔斷解析思路：描述了熔斷器核心的“快速失敗”機制，當檢測到故障時立即切斷調用鏈。5.HTTPS解析思路：SpringCloudConfig支持通過HTTPS協(xié)議傳輸配置，保證傳輸過程的安全性。6.Feign解析思路：根據題目描述的“聲明式REST客戶端”特點，直接填入Feign。7.服務發(fā)現解析思路：服務消費者通過服務發(fā)現機制來查找可用的服務實例。8.緩存解析思路：描述了Consul等工具的功能，它們可以作為服務注冊發(fā)現的緩存層。9.業(yè)務邊界解析思路：微服務應圍繞業(yè)務能力進行劃分，確保每個服務具有清晰的業(yè)務職責。10.一致性；可用性解析思路：根據CAP理論，C代表Consistency（一致性），A代表Availability（可用性）。三、簡答題1.答：微服務架構相比傳統(tǒng)單體架構的主要優(yōu)勢包括：*技術異構性：不同的微服務可以使用不同的技術棧開發(fā)，選擇最適合該業(yè)務領域的技術。*獨立部署與擴展：每個微服務可以獨立部署和擴展，更快地交付價值，資源利用率更高。*組織結構匹配：微服務劃分可以與團隊結構相匹配，提高團隊自治性和開發(fā)效率。*容錯性更好：單個微服務故障通常不會導致整個系統(tǒng)崩潰，可以提高系統(tǒng)的可用性。*易于理解和維護：每個微服務規(guī)模較小，功能單一，更易于理解、開發(fā)和維護。2.答：服務注冊與發(fā)現機制允許服務在啟動時自動注冊其網絡地址和端口，并在運行時動態(tài)更新或注銷。其作用是解決微服務環(huán)境下的服務地址管理問題，使得服務消費者能夠動態(tài)地找到可用的服務提供者。*服務提供者宕機：當服務提供者實例宕機時，注冊中心會接收到失效通知（通常通過健康檢查），并將該實例從可用服務列表中移除。*服務消費者應對：服務消費者在調用服務發(fā)現組件獲取服務列表時，會不包含已失效的實例信息。下次獲取時，會得到最新的、不包含宕機實例的可用服務列表，從而避免向宕機實例發(fā)起請求。3.答：*路由(Routing)：路由是SpringCloudGateway的核心功能之一，它根據請求的規(guī)則（如路徑、HTTP方法、頭信息等）將請求匹配到目標微服務。路由定義了請求如何被轉發(fā)，是網關的靜態(tài)路由配置。*過濾器(Filter)：過濾器是在請求進入網關后、被路由到下游服務之前，或者在下游服務響應返回給客戶端之前，對請求或響應進行處理的功能單元。過濾器可以執(zhí)行日志記錄、身份驗證、請求/響應修改、限流、熔斷等操作。*常見場景：*路由：根據請求路徑轉發(fā)到不同服務（如`/users/`轉發(fā)到UserService）。*過濾器：記錄所有進入網關的請求日志；添加統(tǒng)一的安全頭信息；解析JWT進行身份驗證；修改請求參數；實現請求限流；對響應進行壓縮或添加統(tǒng)一頭信息。4.答：服務熔斷是一種應對分布式系統(tǒng)中遠程調用失敗的設計模式。當服務提供者的調用失敗次數或錯誤率在短時間內持續(xù)高于預設閾值時，熔斷器會“跳閘”，暫時中斷對該服務提供者的調用，通常將其快速失?。ǚ祷仡A設錯誤信息或降級邏輯）。*解決的問題：防止因個別服務實例持續(xù)故障或網絡問題導致大量請求涌入該服務，從而引發(fā)“雪崩效應”，使整個系統(tǒng)癱瘓。*副作用：熔斷后，所有對該服務的調用都會被快速失敗處理，可能會暫時影響用戶體驗或數據準確性（返回緩存數據或默認值），但能保證系統(tǒng)的整體可用性。如果熔斷器配置不當（如閾值過低），可能導致正常服務也被誤判為故障而熔斷；如果恢復不及時，可能導致已經恢復的服務無法被調用。5.答：微服務間的通信方式主要有同步通信和異步通信。*同步通信：調用方等待被調用方返回結果后才能繼續(xù)執(zhí)行。例如：HTTPRESTAPI調用、RPC調用（如Feign）。特點：簡單直接，調用方能得到即時反饋，但調用方會阻塞等待，如果被調用服務延遲或故障，會影響調用方性能和可用性。*異步通信：調用方發(fā)送請求后立即返回，不等待被調用方結果，通過消息隊列等方式讓被調用方在處理完成后（通常通過回調或事件通知）告知調用方。例如：使用RabbitMQ、Kafka等消息隊列。特點：調用方不阻塞，可以處理更多請求，提高了系統(tǒng)的響應性和可用性，但實現相對復雜，需要處理消息的可靠性、順序性、延遲等問題。四、綜合應用題1.答：如果用戶服務宕機，會對歌曲服務和訂單服務產生以下影響：*歌曲服務：如果訂單服務在處理訂單時需要調用用戶服務來獲取用戶信息（例如，根據用戶ID查詢用戶的收藏夾或積分用于推薦），那么當用戶服務宕機時，訂單服務對這個調用的請求會失敗。如果訂單服務對此沒有做容錯處理（如熔斷、降級），會導致訂單處理失敗或異常。*訂單服務：同樣，如果歌曲服務在處理某些業(yè)務邏輯時需要調用用戶服務（例如，根據用戶ID關聯用戶信息展示），用戶服務宕機會導致這些業(yè)務邏輯無法完成。此外，如上所述，訂單服務自身的用戶信息查詢也會失敗。*整體影響：最直接的影響是依賴用戶服務的微服務（主要是訂單服務，可能還有歌曲服務）的相關功能無法正常使用，導致用戶體驗下降，系統(tǒng)可用性降低。2.答：為了提高系統(tǒng)的可用性，可以采用以下策略：*對依賴的服務進行容錯設計：在訂單服務（或其他依賴用戶服務的微服務）中實現服務熔斷、服務降級、超時控制等。例如，當用戶服務不可用時，訂單服務可以暫時返回默認信息或緩存信息，而不是直接失敗。*服務隔離：使用容器化技術（如Docker）和容器編排工具（如Kubernetes）部署微服務，可以實現服務的資源隔離和故障自愈（Pod失敗自動重啟）。*健康檢查與主動剔除：服務注冊與發(fā)現組件（如Eureka/Nacos）會定期進行健康檢查，自動剔除宕機實例，服務消費者從最新的可用列表中獲取服務地址。*冗余部署：為關鍵微服務（如用戶服務、訂單服務）部署多個實例，分布在不同節(jié)點或機房，即使部分實例宕機，其他實例仍能提供服務。*限流：對入口流量或服務間調用進行限流，防止因瞬時大流量壓垮服務。3.答：*選擇的通信方式：我會選擇同步通信（例如使用Feign客戶端或直接的HTTP客戶端庫）。*理由：因為訂單服務需要獲取用戶信息是為了完成當前訂單的創(chuàng)建或處理，這是一個即時性要求較高的操作。同步通信能夠讓訂單服務立即得到用戶信息的結果，從而決定如何繼續(xù)處理訂單（例如，判斷用戶等級享受折扣、關聯用戶收藏夾推薦商品等）。異步通信雖然能提高系統(tǒng)的整體吞吐量，但對于這種需要即時反饋以完成當前流程的操作來說，可能不太適合，且增加了消息隊列的復雜性和消息處理延遲。*基本流程（以Feign為例）：1.訂單服務中，使用Feign客戶端定義一個用戶服務接口。2.當需要獲取用戶信息時，訂單服務調用這個Feign接口的方法，傳入用戶ID。3.Feign客戶端內部封裝HTTP請求，發(fā)送到用戶服務的對應API接口。4.用戶服務處理請求，查詢數據庫獲取用戶信息。5.用戶服務將用戶信息以HTTP響應返回給訂單服務。6.Feign客戶端接收響應，并將用戶信息結果返回給訂單服務的調用方。4.答：如果歌曲服務提供者非常多，訂單服務在