2026年軟件架構(gòu)師設(shè)計(jì)技能認(rèn)證題目一、單選題（共10題，每題2分，共20分）1.在設(shè)計(jì)分布式系統(tǒng)時(shí)，若需要保證系統(tǒng)的高可用性，以下哪種架構(gòu)模式通常被認(rèn)為是最優(yōu)選擇？A.單體架構(gòu)B.微服務(wù)架構(gòu)C.客戶端-服務(wù)器架構(gòu)D.混合架構(gòu)2.在設(shè)計(jì)高并發(fā)系統(tǒng)的負(fù)載均衡策略時(shí)，以下哪種方法最適合動(dòng)態(tài)變化的流量？A.輪詢（RoundRobin）B.最小連接數(shù)（LeastConnections）C.加權(quán)輪詢（WeightedRoundRobin）D.IP哈希（IPHash）3.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高數(shù)據(jù)一致性的分布式事務(wù)系統(tǒng)時(shí)，以下哪種協(xié)議最常被采用？A.2PC（兩階段提交）B.TCC（Try-Confirm-Cancel）C.SagaD.以上都不是4.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持大規(guī)模讀操作的緩存系統(tǒng)時(shí)，以下哪種緩存淘汰策略通常效果最佳？A.LRU（最近最少使用）B.FIFO（先進(jìn)先出）C.LFU（最不常用）D.Random5.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持多租戶的微服務(wù)架構(gòu)時(shí)，以下哪種方法最能保證租戶之間的資源隔離？A.賬戶隔離B.網(wǎng)絡(luò)隔離C.數(shù)據(jù)庫(kù)隔離D.以上都是6.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高擴(kuò)展性的系統(tǒng)時(shí)，以下哪種設(shè)計(jì)原則最能體現(xiàn)其靈活性？A.封裝性B.單一職責(zé)原則C.開閉原則D.接口隔離原則7.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持跨地域數(shù)據(jù)同步的系統(tǒng)時(shí)，以下哪種技術(shù)最適合解決網(wǎng)絡(luò)延遲問(wèn)題？A.數(shù)據(jù)同步B.分布式鎖C.事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)D.以上都不是8.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高可靠性的系統(tǒng)時(shí)，以下哪種方法最能保證系統(tǒng)的容錯(cuò)能力？A.冗余設(shè)計(jì)B.負(fù)載均衡C.事務(wù)管理D.以上都不是9.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高安全性的系統(tǒng)時(shí)，以下哪種認(rèn)證機(jī)制最常被采用？A.密碼認(rèn)證B.雙因素認(rèn)證C.生物識(shí)別認(rèn)證D.以上都是10.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高可觀測(cè)性的系統(tǒng)時(shí)，以下哪種工具最適合用于分布式追蹤？A.PrometheusB.ELKC.JaegerD.Grafana二、多選題（共5題，每題3分，共15分）11.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高并發(fā)寫入的系統(tǒng)時(shí)，以下哪些方法可以有效提升性能？A.數(shù)據(jù)分片B.批量寫入C.異步寫入D.讀寫分離12.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高可擴(kuò)展性的系統(tǒng)時(shí)，以下哪些設(shè)計(jì)模式最常被采用？A.策略模式B.工廠模式C.裝飾器模式D.橋接模式13.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高數(shù)據(jù)一致性的分布式系統(tǒng)時(shí)，以下哪些方法可以有效解決數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題？A.分布式鎖B.事務(wù)消息C.最終一致性D.數(shù)據(jù)同步14.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高安全性的系統(tǒng)時(shí)，以下哪些措施可以有效提升系統(tǒng)的安全性？A.數(shù)據(jù)加密B.訪問(wèn)控制C.安全審計(jì)D.漏洞掃描15.在設(shè)計(jì)一個(gè)需要支持高可觀測(cè)性的系統(tǒng)時(shí)，以下哪些工具最適合用于日志分析？A.ElasticsearchB.KibanaC.FluentdD.Splunk三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題5分，共25分）16.簡(jiǎn)述微服務(wù)架構(gòu)與單體架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并說(shuō)明在什么場(chǎng)景下更適合采用微服務(wù)架構(gòu)。17.簡(jiǎn)述分布式事務(wù)的常見解決方案及其適用場(chǎng)景。18.簡(jiǎn)述緩存系統(tǒng)的常見淘汰策略及其適用場(chǎng)景。19.簡(jiǎn)述多租戶架構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其常見實(shí)現(xiàn)方式。20.簡(jiǎn)述高可觀測(cè)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其常見工具。四、設(shè)計(jì)題（共1題，共20分）21.假設(shè)你需要為一個(gè)電商平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)支持高并發(fā)、高可用、高安全性的分布式系統(tǒng)架構(gòu)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）請(qǐng)列出該系統(tǒng)的主要功能模塊及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。（2）請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)負(fù)載均衡策略以支持高并發(fā)訪問(wèn)。（3）請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一致性方案以支持分布式事務(wù)。（4）請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)安全認(rèn)證機(jī)制以支持高安全性需求。（5）請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)監(jiān)控方案以支持高可觀測(cè)性需求。答案與解析一、單選題答案與解析1.B解析：微服務(wù)架構(gòu)通過(guò)將系統(tǒng)拆分為多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)，每個(gè)服務(wù)可以獨(dú)立部署和擴(kuò)展，從而提高系統(tǒng)的可用性和可維護(hù)性。在高可用性場(chǎng)景下，微服務(wù)架構(gòu)通過(guò)冗余部署和故障隔離機(jī)制，可以更好地應(yīng)對(duì)單點(diǎn)故障。2.B解析：最小連接數(shù)負(fù)載均衡策略可以根據(jù)后端服務(wù)器的當(dāng)前連接數(shù)動(dòng)態(tài)分配請(qǐng)求，從而更好地應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)變化的流量。輪詢和加權(quán)輪詢適用于流量相對(duì)穩(wěn)定的場(chǎng)景，而IP哈希適用于需要保持會(huì)話連續(xù)性的場(chǎng)景。3.A解析：2PC（兩階段提交）協(xié)議可以保證分布式事務(wù)的原子性和一致性，但犧牲了系統(tǒng)的可用性。TCC和Saga適用于最終一致性場(chǎng)景，但無(wú)法保證強(qiáng)一致性。4.A解析：LRU（最近最少使用）緩存淘汰策略可以優(yōu)先淘汰最久未使用的緩存數(shù)據(jù)，從而提高緩存命中率。FIFO和LFU的淘汰策略相對(duì)簡(jiǎn)單，但無(wú)法有效應(yīng)對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)場(chǎng)景。Random隨機(jī)淘汰策略適用于數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式較為隨機(jī)的場(chǎng)景。5.D解析：多租戶架構(gòu)需要保證租戶之間的資源隔離，可以通過(guò)賬戶隔離、網(wǎng)絡(luò)隔離和數(shù)據(jù)庫(kù)隔離等多種方式實(shí)現(xiàn)。以上措施結(jié)合使用可以更好地保證租戶之間的隔離性。6.C解析：開閉原則要求軟件實(shí)體（類、模塊、函數(shù)等）應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉。通過(guò)遵循開閉原則，系統(tǒng)可以更容易地?cái)U(kuò)展和修改，從而提高系統(tǒng)的靈活性。7.C解析：事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)通過(guò)異步消息傳遞機(jī)制可以有效解決網(wǎng)絡(luò)延遲問(wèn)題，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。數(shù)據(jù)同步和分布式鎖適用于需要同步數(shù)據(jù)或控制并發(fā)場(chǎng)景，但無(wú)法解決網(wǎng)絡(luò)延遲問(wèn)題。8.A解析：冗余設(shè)計(jì)通過(guò)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上部署相同的服務(wù)，可以保證系統(tǒng)在單點(diǎn)故障時(shí)仍然可用，從而提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。負(fù)載均衡和事務(wù)管理是提高系統(tǒng)性能和一致性的重要手段，但無(wú)法直接提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。9.D解析：安全認(rèn)證機(jī)制需要綜合考慮多種認(rèn)證方式，包括密碼認(rèn)證、雙因素認(rèn)證和生物識(shí)別認(rèn)證等，從而提高系統(tǒng)的安全性。單一認(rèn)證方式可能存在安全隱患。10.C解析：Jaeger是一個(gè)分布式追蹤系統(tǒng)，可以用于監(jiān)控和分析分布式系統(tǒng)的請(qǐng)求路徑，從而提高系統(tǒng)的可觀測(cè)性。Prometheus和Grafana主要用于監(jiān)控和可視化，而ELK主要用于日志收集和分析。二、多選題答案與解析11.A,B,C,D解析：數(shù)據(jù)分片可以將數(shù)據(jù)分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，批量寫入可以減少寫入次數(shù)，異步寫入可以提高寫入效率，讀寫分離可以將讀操作和寫操作分離，從而提升系統(tǒng)性能。12.A,B,D解析：策略模式可以通過(guò)動(dòng)態(tài)選擇不同的策略來(lái)提高系統(tǒng)的靈活性，工廠模式可以簡(jiǎn)化對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程，橋接模式可以將抽象部分和實(shí)現(xiàn)部分分離，從而提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。裝飾器模式主要用于增強(qiáng)功能，與可擴(kuò)展性關(guān)系不大。13.A,B,C,D解析：分布式鎖可以保證分布式系統(tǒng)中的操作按順序執(zhí)行，事務(wù)消息可以保證消息的可靠投遞，最終一致性可以接受一定程度的延遲，數(shù)據(jù)同步可以保證數(shù)據(jù)的一致性。14.A,B,C,D解析：數(shù)據(jù)加密可以保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性，訪問(wèn)控制可以限制用戶對(duì)資源的訪問(wèn)權(quán)限，安全審計(jì)可以記錄用戶的操作行為，漏洞掃描可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的安全漏洞。15.A,B,D解析：Elasticsearch和Kibana是日志分析的開源工具，Splunk是商業(yè)日志分析工具，F(xiàn)luentd是一個(gè)日志收集器，但主要用于日志的收集和轉(zhuǎn)發(fā)，不適合用于日志分析。三、簡(jiǎn)答題答案與解析16.簡(jiǎn)述微服務(wù)架構(gòu)與單體架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并說(shuō)明在什么場(chǎng)景下更適合采用微服務(wù)架構(gòu)。解析：-單體架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)簡(jiǎn)單、部署方便、性能較高；缺點(diǎn)是擴(kuò)展性差、維護(hù)困難、技術(shù)棧單一。-微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性好、技術(shù)棧靈活、維護(hù)方便；缺點(diǎn)是開發(fā)復(fù)雜、部署困難、性能開銷較大。適用場(chǎng)景：-微服務(wù)架構(gòu)更適合大型復(fù)雜系統(tǒng)、需要快速迭代、技術(shù)棧多樣化的場(chǎng)景。17.簡(jiǎn)述分布式事務(wù)的常見解決方案及其適用場(chǎng)景。解析：-2PC（兩階段提交）：保證強(qiáng)一致性，但犧牲可用性，適用于對(duì)一致性要求較高的場(chǎng)景。-TCC（Try-Confirm-Cancel）：最終一致性，適用于對(duì)可用性要求較高的場(chǎng)景。-Saga：最終一致性，通過(guò)一系列本地事務(wù)實(shí)現(xiàn)分布式事務(wù)，適用于對(duì)性能要求較高的場(chǎng)景。-事務(wù)消息：通過(guò)消息隊(duì)列保證事務(wù)的可靠投遞，適用于異步處理場(chǎng)景。18.簡(jiǎn)述緩存系統(tǒng)的常見淘汰策略及其適用場(chǎng)景。解析：-LRU（最近最少使用）：優(yōu)先淘汰最久未使用的緩存數(shù)據(jù)，適用于熱點(diǎn)數(shù)據(jù)場(chǎng)景。-FIFO（先進(jìn)先出）：優(yōu)先淘汰最早進(jìn)入緩存的數(shù)據(jù)，適用于數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式較為隨機(jī)的場(chǎng)景。-LFU（最不常用）：優(yōu)先淘汰訪問(wèn)次數(shù)最少的數(shù)據(jù)，適用于數(shù)據(jù)訪問(wèn)頻率差異較大的場(chǎng)景。-Random（隨機(jī)淘汰）：隨機(jī)淘汰緩存數(shù)據(jù)，適用于數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式較為隨機(jī)的場(chǎng)景。19.簡(jiǎn)述多租戶架構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其常見實(shí)現(xiàn)方式。解析：-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：資源隔離、數(shù)據(jù)隔離、訪問(wèn)控制、彈性擴(kuò)展。-常見實(shí)現(xiàn)方式：賬戶隔離、網(wǎng)絡(luò)隔離、數(shù)據(jù)庫(kù)隔離、邏輯隔離。20.簡(jiǎn)述高可觀測(cè)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其常見工具。解析：-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：分布式追蹤、日志收集、監(jiān)控告警、性能分析。-常見工具：Jaeger、Elasticsearch、Kibana、Prometheus、Grafana。四、設(shè)計(jì)題答案與解析21.假設(shè)你需要為一個(gè)電商平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)支持高并發(fā)、高可用、高安全性的分布式系統(tǒng)架構(gòu)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）請(qǐng)列出該系統(tǒng)的主要功能模塊及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。解析：-用戶模塊：負(fù)責(zé)用戶注冊(cè)、登錄、信息管理等功能，設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括用戶認(rèn)證、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)加密。-商品模塊：負(fù)責(zé)商品管理、庫(kù)存管理、價(jià)格管理等功能，設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括數(shù)據(jù)一致性、緩存優(yōu)化、庫(kù)存鎖定。-訂單模塊：負(fù)責(zé)訂單生成、支付、物流等功能，設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括分布式事務(wù)、支付接口、物流跟蹤。-支付模塊：負(fù)責(zé)支付處理、退款處理等功能，設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括支付安全、支付對(duì)賬、異步處理。-物流模塊：負(fù)責(zé)物流跟蹤、配送管理等功能，設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括物流接口、配送優(yōu)化、異常處理。（2）請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)負(fù)載均衡策略以支持高并發(fā)訪問(wèn)。解析：-負(fù)載均衡策略：采用最小連接數(shù)負(fù)載均衡策略，根據(jù)后端服務(wù)器的當(dāng)前連接數(shù)動(dòng)態(tài)分配請(qǐng)求。-負(fù)載均衡設(shè)備：使用Nginx或HAProxy等負(fù)載均衡設(shè)備，支持多種負(fù)載均衡算法。-彈性擴(kuò)展：通過(guò)Kubernetes或DockerSwarm等容器編排工具，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的彈性擴(kuò)展。（3）請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一致性方案以支持分布式事務(wù)。解析：-分布式事務(wù)方案：采用2PC或TCC方案，保證分布式事務(wù)的一致性。-事務(wù)消息：使用事務(wù)消息隊(duì)列，保證消息的可靠投遞。-最終一致性：采用Saga或本地消息表方案，實(shí)現(xiàn)最終一致性。（4）請(qǐng)說(shuō)明如何設(shè)計(jì)安全認(rèn)證機(jī)制以支持高安全性需求。解析：-安全認(rèn)證機(jī)制：采用OAuth2.0或JWT等認(rèn)證機(jī)制，支持多因素認(rèn)證。-數(shù)據(jù)加密：對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，采用HTTPS協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。-訪問(wèn)控制：采用RB