2026年軟件架構(gòu)師專業(yè)面試問題集一、設(shè)計(jì)原則與模式（共5題，每題8分）題目1（8分）假設(shè)你正在設(shè)計(jì)一個(gè)高并發(fā)的電商訂單系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要支持百萬級(jí)用戶同時(shí)下單的場(chǎng)景。請(qǐng)說明你會(huì)如何應(yīng)用單一職責(zé)原則（SRP）來設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要組件，并舉例說明如何避免違反該原則。題目2（8分）在微服務(wù)架構(gòu)中，服務(wù)間通信通常有多種方式（同步調(diào)用、異步消息、事件總線等）。請(qǐng)分析不同通信方式對(duì)系統(tǒng)可伸縮性、一致性和復(fù)雜性的影響，并說明在何種場(chǎng)景下你會(huì)選擇特定的通信方式。題目3（8分）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)用于處理金融交易的分布式系統(tǒng)架構(gòu)，該系統(tǒng)需要滿足高可用性、數(shù)據(jù)一致性和實(shí)時(shí)性要求。說明你會(huì)如何應(yīng)用模式（如CAP、事件溯源、CQRS）來平衡這些需求。題目4（8分）在云原生架構(gòu)中，服務(wù)網(wǎng)格（ServiceMesh）技術(shù)越來越重要。請(qǐng)解釋服務(wù)網(wǎng)格的核心思想，并說明它如何解決分布式系統(tǒng)中的哪些具體問題（如服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、韌性設(shè)計(jì)）。題目5（8分）假設(shè)你要重構(gòu)一個(gè)老舊的單體應(yīng)用為微服務(wù)架構(gòu)，請(qǐng)說明你會(huì)如何進(jìn)行技術(shù)選型、服務(wù)拆分和接口設(shè)計(jì)，并解釋如何管理重構(gòu)過程中的技術(shù)債務(wù)。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化（共6題，每題10分）題目1（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)支持億級(jí)用戶的社交內(nèi)容推薦系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)處理用戶行為數(shù)據(jù)并生成個(gè)性化推薦。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算和推薦算法架構(gòu)，并解釋如何保證系統(tǒng)的高吞吐量和低延遲。題目2（10分）在大型分布式系統(tǒng)中，分布式事務(wù)是一個(gè)核心挑戰(zhàn)。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)一個(gè)支持最終一致性的事務(wù)解決方案，并舉例說明2PC、TCC、Saga等模式的適用場(chǎng)景。題目3（10分）假設(shè)你要設(shè)計(jì)一個(gè)全球范圍內(nèi)的在線教育平臺(tái)，該平臺(tái)需要支持多語言、多時(shí)區(qū)、高并發(fā)訪問。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)的架構(gòu)，包括區(qū)域劃分、負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)同步等方面。題目4（10分）在金融風(fēng)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理能力至關(guān)重要。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)流式處理架構(gòu)，說明你會(huì)如何使用Kafka、Flink等技術(shù)來處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，并保證數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和低延遲。題目5（10分）在微服務(wù)架構(gòu)中，服務(wù)間的依賴管理是一個(gè)挑戰(zhàn)。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)機(jī)制，并解釋如何處理服務(wù)依賴關(guān)系中的版本兼容性問題。題目6（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)支持大規(guī)模文件存儲(chǔ)的分布式系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要滿足高并發(fā)讀寫、數(shù)據(jù)備份和快速恢復(fù)的要求。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)分片策略和容災(zāi)方案。三、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)架構(gòu)（共5題，每題8分）題目1（8分）在電商系統(tǒng)中，訂單數(shù)據(jù)量巨大且查詢復(fù)雜。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，包括關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)與NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的選型、數(shù)據(jù)分片和索引優(yōu)化策略。題目2（8分）在金融交易系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性和實(shí)時(shí)性要求極高。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)管理方案，并解釋如何使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)（如分布式事務(wù)、分庫(kù)分表）來保證數(shù)據(jù)一致性。題目3（8分）設(shè)計(jì)一個(gè)支持億級(jí)用戶的用戶畫像系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要整合多源數(shù)據(jù)并支持實(shí)時(shí)查詢。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)湖、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、ETL流程等。題目4（8分）在微服務(wù)架構(gòu)中，每個(gè)服務(wù)可能需要使用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)多租戶數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，并解釋如何保證數(shù)據(jù)隔離性和安全性。題目5（8分）在社交系統(tǒng)中，用戶關(guān)系數(shù)據(jù)具有圖狀特性。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，并解釋圖數(shù)據(jù)庫(kù)與傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在處理社交關(guān)系數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢(shì)。四、安全架構(gòu)與合規(guī)性（共4題，每題10分）題目1（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)金融級(jí)的應(yīng)用安全架構(gòu)，該系統(tǒng)需要防止SQL注入、XSS攻擊、DDoS攻擊等常見安全威脅。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)的安全防護(hù)體系，包括網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層的防護(hù)措施。題目2（10分）在云環(huán)境中，如何保證應(yīng)用的安全性？請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)云原生安全架構(gòu)，包括身份認(rèn)證、訪問控制、安全審計(jì)等方面，并解釋如何符合GDPR等數(shù)據(jù)隱私法規(guī)要求。題目3（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)支持多國(guó)用戶的全球應(yīng)用，該系統(tǒng)需要符合不同國(guó)家的數(shù)據(jù)合規(guī)性要求（如GDPR、CCPA）。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)合規(guī)架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)脫敏、用戶授權(quán)等方面。題目4（10分）在微服務(wù)架構(gòu)中，服務(wù)間的安全通信至關(guān)重要。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)服務(wù)間認(rèn)證授權(quán)機(jī)制，并解釋如何使用JWT、OAuth等技術(shù)來保證服務(wù)間通信的安全性。五、云原生與DevOps（共5題，每題8分）題目1（8分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于Kubernetes的云原生應(yīng)用架構(gòu)，該系統(tǒng)需要支持彈性伸縮、滾動(dòng)更新和故障自愈。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)Kubernetes集群架構(gòu)，并解釋如何使用K8s原生技術(shù)來提高系統(tǒng)的可用性。題目2（8分）在DevOps實(shí)踐中，CI/CD流程是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)高效的CI/CD流水線，說明你會(huì)如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化構(gòu)建、測(cè)試和部署，并解釋如何監(jiān)控流水線性能。題目3（8分）在云環(huán)境中，資源管理和成本控制非常重要。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)云資源管理架構(gòu)，包括資源自動(dòng)化部署、彈性伸縮和成本優(yōu)化策略。題目4（8分）設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)控告警系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控分布式應(yīng)用的性能指標(biāo)、日志和業(yè)務(wù)狀態(tài)。請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)的監(jiān)控架構(gòu)，包括指標(biāo)監(jiān)控、日志收集和告警策略。題目5（8分）在混合云環(huán)境中，如何保證應(yīng)用的一致性運(yùn)維？請(qǐng)說明你會(huì)如何設(shè)計(jì)跨云的DevOps架構(gòu)，包括基礎(chǔ)設(shè)施即代碼、統(tǒng)一監(jiān)控和自動(dòng)化運(yùn)維等方面。答案與解析一、設(shè)計(jì)原則與模式答案1（8分）單一職責(zé)原則應(yīng)用：1.組件拆分：將訂單系統(tǒng)拆分為訂單創(chuàng)建服務(wù)、庫(kù)存服務(wù)、支付服務(wù)、優(yōu)惠券服務(wù)、物流服務(wù)等，每個(gè)服務(wù)只負(fù)責(zé)一項(xiàng)核心職責(zé)。2.避免違反：避免將訂單創(chuàng)建和支付邏輯放在同一服務(wù)中，因?yàn)橛唵蝿?chuàng)建可能需要關(guān)注業(yè)務(wù)流程，而支付關(guān)注財(cái)務(wù)規(guī)則，兩者職責(zé)不同。3.舉例：如果訂單創(chuàng)建服務(wù)需要處理優(yōu)惠券邏輯，可以將其拆分為獨(dú)立的優(yōu)惠券服務(wù)，通過異步消息通知訂單服務(wù)優(yōu)惠券狀態(tài)。答案2（8分）服務(wù)間通信方式選擇：1.同步調(diào)用：適用于需要實(shí)時(shí)反饋的場(chǎng)景，如訂單支付。優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單直接，缺點(diǎn)是影響調(diào)用者性能。2.異步消息：適用于不需要實(shí)時(shí)反饋的場(chǎng)景，如日志記錄。優(yōu)點(diǎn)是不阻塞調(diào)用者，缺點(diǎn)是消息丟失風(fēng)險(xiǎn)。3.事件總線：適用于需要解耦的場(chǎng)景，如用戶行為跟蹤。優(yōu)點(diǎn)是高度解耦，缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜性增加。4.選擇依據(jù)：根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇合適的通信方式，平衡系統(tǒng)性能和復(fù)雜性。答案3（8分）金融交易系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1.CAP原則應(yīng)用：選擇CP系統(tǒng)保證數(shù)據(jù)一致性，使用最終一致性保證可用性。2.事件溯源：記錄所有操作事件，用于數(shù)據(jù)回溯和審計(jì)。3.CQRS：分離讀寫模型，提高查詢性能。4.分布式事務(wù)：使用2PC或Saga模式保證跨服務(wù)事務(wù)一致性。答案4（8分）服務(wù)網(wǎng)格核心思想：1.核心思想：將服務(wù)間通信邏輯從業(yè)務(wù)代碼中剝離，通過Sidecar代理實(shí)現(xiàn)。2.解決的問題：-服務(wù)發(fā)現(xiàn)：自動(dòng)發(fā)現(xiàn)服務(wù)實(shí)例。-負(fù)載均衡：智能分配請(qǐng)求。-韌性設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)重試、超時(shí)、熔斷。-可觀測(cè)性：統(tǒng)一收集分布式鏈路追蹤數(shù)據(jù)。答案5（8分）單體重構(gòu)為微服務(wù)：1.技術(shù)選型：選擇合適的語言、框架和工具（如SpringCloud、Kubernetes）。2.服務(wù)拆分：按業(yè)務(wù)領(lǐng)域拆分服務(wù)，如用戶服務(wù)、訂單服務(wù)、商品服務(wù)等。3.接口設(shè)計(jì)：使用RESTfulAPI或gRPC設(shè)計(jì)服務(wù)接口。4.技術(shù)債務(wù)管理：制定重構(gòu)計(jì)劃，逐步遷移，保留舊版本接口。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化答案1（10分）社交內(nèi)容推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（如Redis、HBase）存儲(chǔ)用戶行為和內(nèi)容數(shù)據(jù)。2.計(jì)算架構(gòu)：使用Spark進(jìn)行離線計(jì)算，F(xiàn)link進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。3.推薦算法：結(jié)合協(xié)同過濾、深度學(xué)習(xí)等算法生成推薦。4.性能保證：使用緩存、異步處理、負(fù)載均衡等技術(shù)提高性能。答案2（10分）分布式事務(wù)設(shè)計(jì)：1.2PC：保證強(qiáng)一致性，但阻塞嚴(yán)重。2.TCC：每個(gè)操作有Confirm/Cancel接口，需要業(yè)務(wù)改造。3.Saga：將長(zhǎng)事務(wù)拆分為多個(gè)本地事務(wù)，使用補(bǔ)償事務(wù)解決不一致問題。4.適用場(chǎng)景：2PC適用于金融交易，TCC適用于高并發(fā)場(chǎng)景，Saga適用于業(yè)務(wù)流程復(fù)雜場(chǎng)景。答案3（10分）全球在線教育平臺(tái)設(shè)計(jì)：1.區(qū)域劃分：按地理區(qū)域劃分?jǐn)?shù)據(jù)中心，如北美、歐洲、亞洲。2.負(fù)載均衡：使用全球負(fù)載均衡器（如AWSGlobalAccelerator）。3.數(shù)據(jù)同步：使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和同步工具（如MySQLрепликация）。4.多語言支持：使用國(guó)際化（i18n）和本地化（l10n）技術(shù)。答案4（10分）流式處理架構(gòu)設(shè)計(jì)：1.Kafka：作為消息隊(duì)列，處理高吞吐量數(shù)據(jù)。2.Flink：作為流處理引擎，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)算。3.數(shù)據(jù)處理：使用窗口函數(shù)、聚合操作進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。4.保證性能：使用批流一體化、數(shù)據(jù)分區(qū)等技術(shù)提高效率。答案5（10分）微服務(wù)依賴管理：1.服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)：使用Eureka、Consul實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)，使用Nacos實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)。2.版本兼容：使用語義化版本控制（SemVer），向后兼容舊版本。3.API網(wǎng)關(guān)：使用APIGateway統(tǒng)一管理服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)路由和限流。答案6（10分）大規(guī)模文件存儲(chǔ)設(shè)計(jì)：1.存儲(chǔ)架構(gòu)：使用分布式文件系統(tǒng)（如HDFS）存儲(chǔ)大文件。2.數(shù)據(jù)分片：按文件類型或大小分片存儲(chǔ)。3.容災(zāi)方案：使用多副本存儲(chǔ)和跨區(qū)域備份。4.性能優(yōu)化：使用CDN加速訪問，使用緩存減少讀取延遲。三、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)架構(gòu)答案1（8分）電商系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：1.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)：用于訂單、用戶等核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。2.NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)：用于商品目錄、用戶畫像等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。3.數(shù)據(jù)分片：按用戶ID或訂單ID分片。4.索引優(yōu)化：使用復(fù)合索引、分區(qū)索引提高查詢性能。答案2（8分）金融交易系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)管理：1.分布式事務(wù)：使用Seata實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)。2.數(shù)據(jù)一致性：使用2PC或Saga模式保證跨庫(kù)事務(wù)。3.最終一致性：使用消息隊(duì)列保證異步操作一致性。4.事務(wù)優(yōu)化：使用讀寫分離、事務(wù)隔離級(jí)別控制。答案3（8分）用戶畫像系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1.數(shù)據(jù)湖：存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)，使用Hadoop或S3。2.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)：使用Snowflake或Redshift存儲(chǔ)處理后的數(shù)據(jù)。3.ETL流程：使用Airflow或Luigi設(shè)計(jì)ETL任務(wù)。4.實(shí)時(shí)查詢：使用ClickHouse或Greenplum支持實(shí)時(shí)查詢。答案4（8分）多租戶數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：1.數(shù)據(jù)隔離：使用Schema隔離或表隔離。2.數(shù)據(jù)共享：使用共享表空間或分區(qū)表。3.權(quán)限管理：使用行級(jí)安全或列級(jí)安全控制。4.高可用：使用讀寫分離和主從復(fù)制。答案5（8分）圖數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：1.圖數(shù)據(jù)庫(kù)：使用Neo4j或JanusGraph存儲(chǔ)關(guān)系數(shù)據(jù)。2.與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比：圖數(shù)據(jù)庫(kù)更適合處理社交關(guān)系、推薦系統(tǒng)等圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。3.索引優(yōu)化：使用索引圖遍歷路徑提高查詢性能。4.應(yīng)用場(chǎng)景：用戶關(guān)系分析、知識(shí)圖譜構(gòu)建。四、安全架構(gòu)與合規(guī)性答案1（10分）金融級(jí)應(yīng)用安全架構(gòu)：1.網(wǎng)絡(luò)層：使用WAF、防火墻、DDoS防護(hù)。2.應(yīng)用層：使用XSS過濾、CSRF保護(hù)、參數(shù)校驗(yàn)。3.數(shù)據(jù)層：使用加密存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)脫敏。4.合規(guī)性：符合PCIDSS、ISO27001等標(biāo)準(zhǔn)。答案2（10分）云原生安全架構(gòu)：1.身份認(rèn)證：使用IAM、OpenIDConnect。2.訪問控制：使用RBAC、ABAC。3.安全審計(jì)：使用CloudTrail、SIEM。4.合規(guī)性：使用AWSComplianceManager、AzurePolicy。答案3（10分）全球應(yīng)用數(shù)據(jù)合規(guī)架構(gòu)：1.數(shù)據(jù)加密：使用傳輸加密（TLS）和存儲(chǔ)加密。2.數(shù)據(jù)脫敏：對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理。3.用戶授權(quán)：使用基于角色的訪問控制。4.合規(guī)性：符合GDPR、CCPA、PIPL等法規(guī)。答案4（10分）服務(wù)間安全通信設(shè)計(jì)：1.JWT：用于無狀態(tài)認(rèn)證和授權(quán)。2.OAuth：用于第三方登錄和授權(quán)。3.mTLS：用于服務(wù)間雙向認(rèn)證。4.API網(wǎng)關(guān)：統(tǒng)一處理認(rèn)證授權(quán)。五、云原生與DevOps答案1（8分）Kubernetes集群架構(gòu)設(shè)計(jì)：1.高可用：使用多Master集群。2.彈性伸縮：使用HPA自動(dòng)伸縮。3.滾動(dòng)更新：使用Deployment實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)更新。4.故障自愈：使用PodDisruptionBudget、LivenessProbe。答案2（8分）CI/CD流水線設(shè)計(jì)：1.自動(dòng)化構(gòu)建：使用Maven/Gradle自動(dòng)化構(gòu)建。2.自動(dòng)化測(cè)試：使用JUnit、Selenium進(jìn)行單元和集成測(cè)試。3.自動(dòng)化部署：使用Jenkins、GitLabCI實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化部署。4.監(jiān)控：使用Prometheus、Grafana監(jiān)控流水線性能。答案3（8分）云資源管理架構(gòu)：1.基礎(chǔ)設(shè)施即代碼：使用Terraform、Ansible。2.資源自動(dòng)化部署：使用CloudFormation、ARM模板。3.彈性伸縮：使用ASG、KEDA。4.成本優(yōu)化：使用預(yù)留實(shí)例、Spot實(shí)例。答案4（8分）監(jiān)控告警系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1.指標(biāo)監(jiān)控：使用Prom