2025年下半年軟件設(shè)計師練習(xí)題及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分）1.在面向?qū)ο笤O(shè)計中，若類A通過接口I調(diào)用類B的方法，而類B又通過同一接口I回調(diào)類A的方法，這種設(shè)計模式最可能是A.策略模式??B.觀察者模式??C.中介者模式??D.訪問者模式答案：C2.某嵌入式系統(tǒng)采用CAN總線，波特率設(shè)定為1Mbps，位時間包含8個時間量子，其中同步段占1量子，傳播段占3量子，相位緩沖段1占2量子，相位緩沖段2占2量子。若時鐘頻率為24MHz，則波特率預(yù)分頻器的值應(yīng)為A.2??B.3??C.4??D.6答案：B3.在Linux內(nèi)核中，當(dāng)進(jìn)程調(diào)用mmap()映射文件時，內(nèi)核首次僅為進(jìn)程建立VMA，并未真正分配物理頁幀。該策略稱為A.CopyonWrite??B.LazyAllocation??C.SlabAllocation??D.HugeTLB答案：B4.某Web系統(tǒng)采用JWT進(jìn)行狀態(tài)less認(rèn)證，令牌有效期30分鐘，刷新令牌有效期7天。若攻擊者竊取訪問令牌后立刻發(fā)動重放，下列措施無法直接緩解風(fēng)險的是A.將jti聲明納入黑名單??B.縮短訪問令牌有效期至2分鐘??C.啟用TLS1.3強制加密??D.綁定令牌與IP哈希答案：C5.在關(guān)系模式R(ABCD)中，已知函數(shù)依賴集F={AB→C,C→D,D→A}，則關(guān)于主屬性的判斷正確的是A.僅A是主屬性??B.僅B是主屬性??C.A、B、C均為主屬性??D.A、B、C、D均為主屬性答案：C6.某系統(tǒng)采用三級頁表，頁大小4KB，虛擬地址48位，頁表項占8字節(jié)。若TLB命中率為98%，TLB查找需1個時鐘周期，頁表訪問需200個周期，則有效訪存時間約為A.5周期??B.6周期??C.7周期??D.8周期答案：B7.在敏捷開發(fā)中，下列實踐最直接體現(xiàn)“快速反饋”原則的是A.每日站會??B.Sprint回顧??C.持續(xù)集成??D.用戶故事估算答案：C8.某算法時間復(fù)雜度滿足遞推式T(n)=3T(n/3)+Θ(1)，則其漸近緊確界為A.Θ(logn)??B.Θ(n)??C.Θ(nlogn)??D.Θ(n2)答案：B9.在IPv6中，若節(jié)點收到HopLimit字段為1的數(shù)據(jù)包，則節(jié)點應(yīng)A.轉(zhuǎn)發(fā)并遞減至0??B.丟棄并回傳TimeExceeded??C.丟棄并回傳DestinationUnreachable??D.正常接收答案：B10.下列關(guān)于HTTP/3的陳述，錯誤的是A.基于QUIC傳輸??B.默認(rèn)端口443??C.頭部壓縮采用QPACK??D.強制使用TLS1.2答案：D11.在Python3中，執(zhí)行下列代碼后輸出為```pythonimportweakrefclassNode:passn=Node()w=weakref.ref(n)print(w()isNone)delnprint(w()isNone)```A.FalseFalse??B.FalseTrue??C.TrueFalse??D.TrueTrue答案：B12.某分布式系統(tǒng)采用Raft共識，Leader收到客戶端請求后首先A.提交日志并應(yīng)用狀態(tài)機(jī)??B.將日志復(fù)制到多數(shù)節(jié)點??C.將日志寫入本地持久化??D.廣播心跳答案：C13.在CSS3中，實現(xiàn)元素水平垂直雙居中且無需固定寬高，最佳方案是A.margin:auto??B.position+transform??C.flex+justify/align??D.grid+placeitems答案：D14.某數(shù)據(jù)庫采用兩階段鎖，事務(wù)T1已持R鎖，事務(wù)T2申請同一數(shù)據(jù)項的W鎖，則T2A.立即獲得W鎖??B.等待直到T1釋放所有鎖??C.升級為W鎖??D.回滾答案：B15.在軟件架構(gòu)評估中，ATAM方法主要關(guān)注A.性能瓶頸??B.質(zhì)量屬性權(quán)衡??C.代碼壞味道??D.安全漏洞答案：B16.某系統(tǒng)采用B+樹索引，節(jié)點大小4KB，鍵長12字節(jié)，指針6字節(jié)，則階數(shù)m約為A.200??B.227??C.256??D.512答案：B17.在Go語言中，channel的緩沖長度為0時，其通信語義為A.異步非阻塞??B.異步阻塞??C.同步阻塞??D.同步非阻塞答案：C18.下列關(guān)于微服務(wù)“熔斷”模式的描述，正確的是A.失敗率閾值到達(dá)后永久關(guān)閉??B.半開狀態(tài)允許探測請求??C.僅適用于數(shù)據(jù)庫層??D.無需超時配置答案：B19.在機(jī)器學(xué)習(xí)中，若模型在訓(xùn)練集準(zhǔn)確率99%，測試集準(zhǔn)確率59%，則最可能發(fā)生了A.欠擬合??B.過擬合??C.高偏差??D.數(shù)據(jù)泄露答案：B20.某系統(tǒng)采用Kafka，分區(qū)副本因子為3，最小ISR為2，當(dāng)Leader副本宕機(jī)且ISR僅剩1時，A.立即選舉新Leader??B.等待ISR恢復(fù)??C.生產(chǎn)者拋異常??D.消息丟失答案：C21.在軟件測試中，MC/DC覆蓋要求每個條件必須A.獨立影響判定結(jié)果??B.取真一次假一次??C.組合覆蓋??D.路徑覆蓋答案：A22.某C程序出現(xiàn)“doublefree”漏洞，其根本原因是A.棧溢出??B.UAF??C.整數(shù)溢出??D.類型混淆答案：B23.在數(shù)字簽名的生成階段，私鑰用于A.加密消息??B.解密消息??C.加密摘要??D.解密摘要答案：C24.某系統(tǒng)采用Redux模式，若需異步副作用，官方推薦中間件為A.reduxpersist??B.reduxsaga??C.mobx??D.zustand答案：B25.在ISO/IEC25010中，可替換性屬于A.功能適合性??B.可靠性??C.可移植性??D.兼容性答案：D26.某算法需對n個元素排序，且要求穩(wěn)定、最壞O(nlogn)、輔助空間O(1)，應(yīng)選A.快速排序??B.堆排序??C.歸并排序??D.原地歸并排序答案：D27.在React18中，并發(fā)特性允許A.中斷渲染并優(yōu)先處理高優(yōu)更新??B.自動分包??C.服務(wù)端渲染流式輸出??D.原生WebComponents答案：A28.某系統(tǒng)采用OpenIDConnect，IDToken的簽名算法為ES256，則使用的曲線為A.P224??B.P256??C.P384??D.Curve25519答案：B29.在CMMI連續(xù)式表示中，過程域“驗證”屬于A.工程類??B.支持類??C.項目管理類??D.過程管理類答案：B30.某系統(tǒng)采用位示圖管理磁盤，塊數(shù)1TB/4KB，則位示圖大小約為A.32MB??B.64MB??C.128MB??D.256MB答案：A二、案例分析題（共5題，每題20分，共100分）【案例1】某電商平臺“秒殺”模塊峰值QPS20萬，庫存扣減采用MySQL行鎖，出現(xiàn)大量鎖等待超時。團(tuán)隊擬引入Redis+Lua腳本方案：1)預(yù)減庫存到Redis；2)下單后再異步同步DB。問題：a)畫出時序圖，標(biāo)注異常分支（8分）b)說明如何解決“超賣”與“少賣”一致性（7分）c)若Redis主節(jié)點宕機(jī)，給出最小數(shù)據(jù)丟失方案（5分）答案：a)時序：用戶→Nginx→Lua(EVALSHA)→Redis(decr)≥0→返回成功→發(fā)送MQ→DB消費扣減；異常：decr<0返回失??；MQ失敗重試3次，仍失敗寫入死信隊列人工介入。b)超賣：Redisdecr原子性；少賣：MQ消費端采用冪等插入，失敗重試，定時對賬任務(wù)每日凌晨比對Redis與DB，差異以DB為準(zhǔn)，Redis回寫。c)開啟RedisAOF每秒fsync，并配半同步復(fù)制(minreplicastowrite=1)，宕機(jī)后選新主，若雙主均失，從AOF恢復(fù)最后1秒數(shù)據(jù)，接受少量庫存回滾，人工補貨?！景咐?】某金融系統(tǒng)采用SpringCloud，鏈路追蹤使用Zipkin，發(fā)現(xiàn)traceId在消息隊列中丟失。問題：a)給出traceId在Kafka消息中透傳的代碼片段（Java）（8分）b)說明如何在Feign、Ribbon、Kafka三層保持同一traceId（7分）c)若采樣率設(shè)為0.1%，如何確保錯誤日志100%被追蹤（5分）答案：a)生產(chǎn)者：MDC.put("traceId",tracer.currentSpan().context().traceId());消息頭添加"XB3TraceId"→KafkaHeaders；消費者：@KafkaListener獲取Headers，注入Tracer。b)Feign：RequestInterceptor添加XB3；Ribbon：SameZoneRule不改trace；Kafka：ProducerRecord添加Headers，消費者提取后新建Span并childOf。c)自定義Sampler：若日志標(biāo)記ERROR則forceSample=true，其余按0.1%；通過SpringAOP攔截@AfterThrowing，調(diào)用Tracer.nextSpan().start(true)?！景咐?】某IoT網(wǎng)關(guān)基于MQTT，設(shè)備影子數(shù)據(jù)存儲MongoDB，文檔結(jié)構(gòu){deviceId,reported,desired,timestamp}，字段大小平均2KB，日增量1億條。問題：a)設(shè)計分片鍵并說明理由（6分）b)如何在不停機(jī)情況下將存量數(shù)據(jù)從單節(jié)點遷移至分片集群（7分）c)若desired字段需支持?jǐn)?shù)組查詢，如何創(chuàng)建索引并評估對寫性能影響（7分）答案：a)分片鍵：{deviceId:1,timestamp:1}，高基數(shù)+單調(diào)性分散，避免熱chunk。b)使用MongoDBLiveShard：1)添加新分片；2)對集合開啟分片；3)使用moveChunk并行遷移，設(shè)置maxChunkSize=64MB；4)通過balancer窗口限制業(yè)務(wù)低峰期運行；5)監(jiān)控connPool，確保oplog窗口足夠。c)創(chuàng)建復(fù)合索引{deviceId:1,"desired.elements":1}，background方式；寫性能：每次插入需更新索引，2KB文檔含50元素，約50鍵，寫放大50倍，測試環(huán)境TPS由3萬降至1.8萬，采用WiredTiger壓縮索引后恢復(fù)至2.4萬。【案例4】某視頻APP采用HLS協(xié)議，播放卡頓率5%，日志顯示多發(fā)生在首次緩沖。問題：a)給出CDN邊緣節(jié)點回源優(yōu)化方案（6分）b)說明如何在播放器端實現(xiàn)自適應(yīng)碼率切換（7分）c)若需支持DRM，如何改造m3u8文件及密鑰分發(fā)（7分）答案：a)邊緣預(yù)熱：根據(jù)熱門榜單提前pull切片；回源路徑采用Anycast+BGP優(yōu)化，RTT降低30%；切片粒度由10秒改為6秒，減少首字節(jié)等待。b)播放器：解析masterm3u8，實時監(jiān)測帶寬，用指數(shù)加權(quán)移動平均，切換閾值±20%，若連續(xù)3片段低于當(dāng)前碼率80%則降檔，高于120%且緩沖健康度>30秒則升檔；切換時保持解碼器連續(xù)，采用pts對齊。c)采用AES128CTR，m3u8加EXTXKEY:METHOD=AES128,URI="/key",KEYFORMAT="identity"；密鑰服務(wù)：設(shè)備先獲license，帶deviceId、token，服務(wù)端返回CK（內(nèi)容密鑰）并用deviceRSA公鑰加密，播放器解密后注入解碼器?！景咐?】某政務(wù)系統(tǒng)需通過等保2.0三級，安全架構(gòu)師列出差距：1)未采用國密；2)日志留存不足6個月；3)未建密碼應(yīng)用安全性評估。問題：a)給出國密改造清單（含算法、協(xié)議、硬件）（8分）b)設(shè)計日志集中存儲架構(gòu)，滿足防篡改（6分）c)說明如何向測評機(jī)構(gòu)證明密碼應(yīng)用符合GM/T0054（6分）答案：a)算法：SM2非對稱、SM3摘要、SM4對稱；協(xié)議：TLCP1.1（國密TLS）；硬件：服務(wù)器配PCIE國密加速卡，USBKey用于管理員身份；改造點：Nginx替換為國密版，JDK使用國密JCE，數(shù)據(jù)庫列加密采用SM4GCM。b)架構(gòu)：Filebeat→Kafka→Logstash→Elasticsearch；Kafka開啟message.timestamp.type=LogAppendTime，Elasticsearch索引只讀，每日snapshot到WORM存儲；使用FalconLogshipper計算每條日志SM3哈希，寫入?yún)^(qū)塊鏈Fabric，鏈碼提供校驗接口。c)提供密碼應(yīng)用方案、密碼產(chǎn)品證書、密碼模塊檢測報告；現(xiàn)場演示：密鑰管理生命周期（生成、分發(fā)、更新、銷毀），密碼運算調(diào)用棧，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器符合GM/T0062；提交密碼應(yīng)用安全性評估報告，由具備國密資質(zhì)的測評機(jī)構(gòu)蓋章。三、論文題（從以下2題中任選1題，共70分）