2026年IT公司系統(tǒng)架構(gòu)師面試題集一、基礎(chǔ)知識(shí)題（共5題，每題8分，總分40分）題目1（8分）場(chǎng)景：某電商公司需要設(shè)計(jì)一個(gè)支持千萬(wàn)級(jí)用戶的秒殺系統(tǒng)，請(qǐng)簡(jiǎn)述該系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.負(fù)載均衡技術(shù)：采用分布式負(fù)載均衡器（如Nginx、HAProxy）分發(fā)請(qǐng)求，結(jié)合本地緩存（Redis）減少數(shù)據(jù)庫(kù)壓力。2.數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化：使用讀寫分離、分庫(kù)分表技術(shù)，秒殺場(chǎng)景重點(diǎn)優(yōu)化庫(kù)存表（使用Redis事務(wù)或Lua腳本保證原子性）。3.緩存策略：多層緩存架構(gòu)（CDN+本地緩存+分布式緩存），設(shè)置合適的TTL防止緩存擊穿。4.異步處理：采用消息隊(duì)列（Kafka、RabbitMQ）處理非核心業(yè)務(wù)，解耦系統(tǒng)。5.限流降級(jí)：設(shè)置熔斷器（Hystrix、Sentinel）、降級(jí)策略，防止雪崩效應(yīng)。6.監(jiān)控告警：分布式追蹤系統(tǒng)（SkyWalking、Zipkin）+業(yè)務(wù)監(jiān)控（Prometheus+Grafana）。題目2（8分）場(chǎng)景：某金融APP需要支持實(shí)時(shí)支付功能，請(qǐng)說(shuō)明該系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中如何保證事務(wù)一致性和系統(tǒng)可用性。答案要點(diǎn)：1.分布式事務(wù)方案：采用2PC或TCC模式，結(jié)合分布式事務(wù)框架（Seata、Saga）。2.事務(wù)本地化處理：對(duì)核心數(shù)據(jù)使用本地事務(wù)，非核心數(shù)據(jù)通過消息隊(duì)列異步處理。3.數(shù)據(jù)一致性保障：使用分布式鎖（Redis、ZooKeeper）或時(shí)間戳版本控制。4.可用性設(shè)計(jì)：多活架構(gòu)（多數(shù)據(jù)中心、多機(jī)房部署），故障自動(dòng)切換。5.性能優(yōu)化：使用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)（LevelDB）緩存訂單狀態(tài)，減少磁盤I/O。6.安全防護(hù)：支付鏈路加密傳輸（TLS），敏感數(shù)據(jù)脫敏存儲(chǔ)。題目3（8分）場(chǎng)景：某在線教育平臺(tái)需要設(shè)計(jì)一個(gè)支持百萬(wàn)級(jí)用戶的直播系統(tǒng)，請(qǐng)分析該系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.直播協(xié)議選擇：采用WebRTC或HLS協(xié)議，支持多終端兼容。2.流媒體架構(gòu)：使用分布式流媒體服務(wù)器（SRS、Nginx-RTMP模塊）。3.流媒體處理：轉(zhuǎn)碼（FFmpeg）、錄制、截圖、美顏等功能的分布式處理。4.虛擬主播系統(tǒng)：使用WebRTCSFU架構(gòu)實(shí)現(xiàn)虛擬主播的音視頻混合。5.大屏互動(dòng)設(shè)計(jì)：支持多用戶連麥、彈幕、禮物系統(tǒng)，采用WebSocket實(shí)時(shí)交互。6.彈性伸縮：根據(jù)用戶量自動(dòng)擴(kuò)縮容流媒體服務(wù)器和存儲(chǔ)資源。題目4（8分）場(chǎng)景：某大型社交平臺(tái)需要設(shè)計(jì)一個(gè)支持10億用戶的動(dòng)態(tài)分享系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的架構(gòu)。答案要點(diǎn)：1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)：采用多級(jí)存儲(chǔ)（關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)+NoSQL+對(duì)象存儲(chǔ)），按用戶量分片。2.流式處理：使用Flink或SparkStreaming處理實(shí)時(shí)互動(dòng)數(shù)據(jù)（點(diǎn)贊、評(píng)論）。3.資源緩存：采用分布式緩存集群（RedisCluster），優(yōu)化熱點(diǎn)數(shù)據(jù)訪問。4.推薦算法架構(gòu)：基于用戶畫像的分布式推薦系統(tǒng)，使用向量數(shù)據(jù)庫(kù)（Milvus）。5.異步處理：動(dòng)態(tài)發(fā)布使用消息隊(duì)列，評(píng)論等互動(dòng)數(shù)據(jù)通過事件驅(qū)動(dòng)更新。6.容量規(guī)劃：預(yù)估用戶峰值（如雙十一），設(shè)計(jì)彈性伸縮方案。題目5（8分）場(chǎng)景：某智慧城市項(xiàng)目需要設(shè)計(jì)一個(gè)支持千萬(wàn)級(jí)車輛的城市交通管理系統(tǒng)，請(qǐng)分析該系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.數(shù)據(jù)采集架構(gòu)：采用IoT協(xié)議（MQTT、CoAP）采集車輛數(shù)據(jù)，使用邊緣計(jì)算預(yù)處理。2.實(shí)時(shí)分析：使用Flink或Pulsar處理車輛軌跡數(shù)據(jù)，計(jì)算擁堵指數(shù)。3.路徑規(guī)劃：基于圖數(shù)據(jù)庫(kù)（Neo4j）的分布式路徑規(guī)劃算法。4.大屏可視化：使用ECharts或Grafana設(shè)計(jì)多層地圖展示系統(tǒng)。5.異常檢測(cè)：使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法（TensorFlow）檢測(cè)異常駕駛行為。6.多端協(xié)同：支持Web端、移動(dòng)端、車載端協(xié)同調(diào)度。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（共5題，每題12分，總分60分）題目6（12分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持百萬(wàn)級(jí)用戶的在線文檔協(xié)作編輯系統(tǒng)，請(qǐng)畫出核心架構(gòu)圖并說(shuō)明關(guān)鍵技術(shù)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)圖核心組件：-WebSocket服務(wù)：負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)協(xié)作（使用Socket.IO或原生WebSocket）-文檔服務(wù)：使用Raft協(xié)議保證多用戶編輯一致性-資源存儲(chǔ)：對(duì)象存儲(chǔ)（COS）存儲(chǔ)文檔文件，分布式緩存（Redis）存儲(chǔ)歷史版本-事務(wù)管理：使用Redis事務(wù)或Paxos算法保證編輯操作原子性2.關(guān)鍵技術(shù)：-OperationalTransformation（OT）算法處理沖突-虛擬化編輯技術(shù)（VirtualDOM）優(yōu)化性能-按塊存儲(chǔ)文檔，支持部分重載-分布式鎖控制并發(fā)寫入-版本控制使用Git-like樹形結(jié)構(gòu)題目7（12分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持10億用戶的短視頻推薦系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)思路和關(guān)鍵技術(shù)選型。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-數(shù)據(jù)采集層：使用Kafka采集用戶行為數(shù)據(jù)-數(shù)據(jù)處理層：Flink實(shí)時(shí)計(jì)算+Spark離線計(jì)算-算法層：基于用戶畫像的協(xié)同過濾+深度學(xué)習(xí)模型-推薦服務(wù)：使用Redis+ES緩存推薦結(jié)果-調(diào)度系統(tǒng)：使用統(tǒng)一調(diào)度平臺(tái)（如Yarn或自研調(diào)度系統(tǒng)）2.關(guān)鍵技術(shù)：-用戶行為序列建模（Transformer架構(gòu)）-冷啟動(dòng)解決方案（基于內(nèi)容的推薦+隨機(jī)推薦）-推薦多樣性控制（使用MMR算法）-實(shí)時(shí)更新機(jī)制（基于用戶實(shí)時(shí)行為的動(dòng)態(tài)調(diào)整）-A/B測(cè)試框架（使用SeldonCore）題目8（12分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持百萬(wàn)級(jí)用戶的分布式購(gòu)物車系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-購(gòu)物車服務(wù)：基于Redis實(shí)現(xiàn)分布式購(gòu)物車-商品服務(wù)：使用分庫(kù)分表的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)-支付接口：RESTfulAPI對(duì)接第三方支付-事件驅(qū)動(dòng)層：使用Kafka處理購(gòu)物車變更事件2.關(guān)鍵技術(shù)：-購(gòu)物車數(shù)據(jù)同步：使用Redis訂閱模式+補(bǔ)償機(jī)制-緩存穿透解決方案：布隆過濾器+空值緩存-分布式鎖：使用RedisLua腳本實(shí)現(xiàn)原子操作-訂單合并算法：基于用戶購(gòu)物車自動(dòng)合并商品-超時(shí)處理：設(shè)置合理的超時(shí)機(jī)制防止數(shù)據(jù)臟讀題目9（12分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持千萬(wàn)級(jí)用戶的實(shí)時(shí)金融交易系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-交易接入層：使用高性能TCP協(xié)議（Netty）-交易處理層：基于交易優(yōu)先級(jí)的分布式隊(duì)列-核心交易引擎：使用Raft協(xié)議保證交易一致性-風(fēng)控系統(tǒng)：基于規(guī)則引擎的實(shí)時(shí)風(fēng)控-記賬系統(tǒng)：使用MVCC模型的分布式賬本2.關(guān)鍵技術(shù)：-交易狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)：使用狀態(tài)機(jī)圖管理交易生命周期-實(shí)時(shí)對(duì)賬：基于時(shí)間戳和校驗(yàn)和的自動(dòng)對(duì)賬-異步補(bǔ)償：使用補(bǔ)償事務(wù)處理失敗交易-性能優(yōu)化：使用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)（LevelDB）存儲(chǔ)交易流水-安全設(shè)計(jì)：交易簽名驗(yàn)證+設(shè)備指紋識(shí)別題目10（12分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持百萬(wàn)級(jí)用戶的分布式消息推送系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-用戶標(biāo)簽服務(wù)：使用Elasticsearch實(shí)現(xiàn)用戶標(biāo)簽管理-消息路由：基于規(guī)則引擎的智能路由-推送服務(wù)：使用MQTT協(xié)議的分布式推送集群-推送狀態(tài)監(jiān)控：使用Redis實(shí)現(xiàn)推送狀態(tài)追蹤2.關(guān)鍵技術(shù)：-消息去重：使用布隆過濾器+消息ID去重-推送優(yōu)先級(jí)：基于用戶等級(jí)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列-實(shí)時(shí)更新：使用WebSocket實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)推送-離線推送：使用APNS+FCM的離線推送機(jī)制-效果分析：使用Flink實(shí)時(shí)分析推送效果三、分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)題（共5題，每題20分，總分100分）題目11（20分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持百萬(wàn)級(jí)訂單的分布式訂單系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-訂單服務(wù)：使用分庫(kù)分表的訂單數(shù)據(jù)庫(kù)-庫(kù)存服務(wù)：基于Redis的分布式鎖實(shí)現(xiàn)庫(kù)存扣減-支付集成：異步支付回調(diào)處理-事務(wù)管理：使用本地消息表+定時(shí)任務(wù)補(bǔ)償2.關(guān)鍵技術(shù)：-訂單狀態(tài)機(jī)：使用狀態(tài)機(jī)管理訂單生命周期-庫(kù)存雪崩解決方案：設(shè)置庫(kù)存預(yù)熱機(jī)制-分布式鎖：使用Redis或ZooKeeper實(shí)現(xiàn)分布式鎖-訂單冪等：使用訂單號(hào)+用戶ID作為冪等鍵-異步處理：使用Kafka處理訂單變更事件題目12（20分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持10億用戶的分布式用戶標(biāo)簽系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-用戶標(biāo)簽服務(wù)：使用Elasticsearch存儲(chǔ)用戶標(biāo)簽-行為采集：使用Redis+消息隊(duì)列采集用戶行為-算法服務(wù)：基于用戶畫像的標(biāo)簽推薦算法-標(biāo)簽同步：使用分布式緩存同步標(biāo)簽數(shù)據(jù)2.關(guān)鍵技術(shù)：-標(biāo)簽生成算法：基于TF-IDF和用戶行為的動(dòng)態(tài)標(biāo)簽生成-標(biāo)簽實(shí)時(shí)更新：使用Flink+Redis實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)標(biāo)簽同步-標(biāo)簽沖突解決：使用版本控制解決標(biāo)簽沖突-大規(guī)模索引優(yōu)化：使用分片索引+多級(jí)緩存-標(biāo)簽熱力分析：基于用戶行為的標(biāo)簽熱度計(jì)算題目13（20分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持百萬(wàn)級(jí)用戶實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)的分布式計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-計(jì)費(fèi)服務(wù)：基于賬本的分布式計(jì)費(fèi)引擎-資源統(tǒng)計(jì)：使用時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)資源使用情況-計(jì)費(fèi)策略：基于用戶等級(jí)的計(jì)費(fèi)策略管理-緩存系統(tǒng)：使用Redis存儲(chǔ)實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)2.關(guān)鍵技術(shù)：-計(jì)費(fèi)規(guī)則引擎：基于規(guī)則的動(dòng)態(tài)計(jì)費(fèi)規(guī)則-賬本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：使用樹狀賬本結(jié)構(gòu)管理計(jì)費(fèi)項(xiàng)-實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)：使用WebSocket推送實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)-反作弊設(shè)計(jì)：基于用戶行為的異常檢測(cè)-賬單生成：基于賬本的自動(dòng)賬單生成題目14（20分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持千萬(wàn)級(jí)用戶的分布式配置系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.架構(gòu)分層：-配置中心：使用Apollo或Nacos實(shí)現(xiàn)配置管理-配置熱更新：基于Redis訂閱的配置變更推送-配置緩存：使用分布式緩存存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù)-配置審計(jì)：使用時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)記錄配置變更歷史2.關(guān)鍵技術(shù)：-配置版本控制：使用Git-like的配置版本管理-配置下發(fā)策略：基于灰度發(fā)布的配置下發(fā)-配置校驗(yàn)：使用JSONSchema校驗(yàn)配置有效性-配置隔離：基于應(yīng)用環(huán)境的配置隔離-配置備份：使用分布式文件系統(tǒng)備份配置數(shù)據(jù)題目15（20分）場(chǎng)景：設(shè)計(jì)一個(gè)支持百萬(wàn)級(jí)用戶的分布式權(quán)限系統(tǒng)，請(qǐng)說(shuō)明架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：