2024系统架构设计师考试实务题及答案

2024系统架构设计师考试实务题及答案姓名：____________________

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.以下哪些属于系统架构设计中的非功能性需求？（）

A.性能

B.可用性

C.安全性

D.用户体验

E.可维护性

2.在设计分布式系统时，以下哪些是常见的分布式系统架构风格？（）

A.客户端-服务器架构

B.微服务架构

C.网络架构

D.集中式架构

E.混合架构

3.在系统设计中，以下哪些是常见的系统设计原则？（）

A.单一职责原则

B.开放封闭原则

C.里氏替换原则

D.依赖倒置原则

E.迪米特法则

4.在系统设计中，以下哪些是常见的系统设计模式？（）

A.工厂模式

B.单例模式

C.观察者模式

D.状态模式

E.装饰者模式

5.在设计高可用系统时，以下哪些是常见的系统设计策略？（）

A.负载均衡

B.数据备份

C.系统冗余

D.故障转移

E.系统监控

6.在设计分布式系统时，以下哪些是常见的分布式系统设计策略？（）

A.数据分片

B.数据分区

C.分布式缓存

D.分布式锁

E.分布式消息队列

7.在系统设计中，以下哪些是常见的系统性能优化方法？（）

A.数据缓存

B.数据压缩

C.数据索引

D.系统优化

E.系统架构优化

8.在设计系统时，以下哪些是常见的系统安全性设计策略？（）

A.访问控制

B.身份验证

C.数据加密

D.安全审计

E.安全漏洞扫描

9.在设计系统时，以下哪些是常见的系统容灾设计策略？（）

A.数据备份

B.系统冗余

C.系统监控

D.故障转移

E.系统恢复

10.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可维护性设计策略？（）

A.代码规范

B.设计文档

C.单元测试

D.集成测试

E.性能测试

11.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可扩展性设计策略？（）

A.模块化设计

B.松耦合设计

C.高内聚设计

D.系统分层

E.系统组件化

12.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可移植性设计策略？（）

A.跨平台设计

B.跨语言设计

C.跨操作系统设计

D.跨数据库设计

E.跨网络设计

13.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可测试性设计策略？（）

A.单元测试

B.集成测试

C.性能测试

D.安全测试

E.可用性测试

14.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可监控性设计策略？（）

A.系统日志

B.系统监控

C.性能监控

D.安全监控

E.可用性监控

15.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可部署性设计策略？（）

A.自动化部署

B.灵活部署

C.简单部署

D.安全部署

E.高效部署

16.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可维护性设计策略？（）

A.代码规范

B.设计文档

C.单元测试

D.集成测试

E.性能测试

17.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可扩展性设计策略？（）

A.模块化设计

B.松耦合设计

C.高内聚设计

D.系统分层

E.系统组件化

18.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可移植性设计策略？（）

A.跨平台设计

B.跨语言设计

C.跨操作系统设计

D.跨数据库设计

E.跨网络设计

19.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可测试性设计策略？（）

A.单元测试

B.集成测试

C.性能测试

D.安全测试

E.可用性测试

20.在设计系统时，以下哪些是常见的系统可监控性设计策略？（）

A.系统日志

B.系统监控

C.性能监控

D.安全监控

E.可用性监控

二、判断题（每题2分，共10题）

1.系统架构设计的主要目标是提高系统的性能和可用性。（）

2.在系统设计中，高内聚和低耦合是两个相互矛盾的原则。（）

3.分布式系统的设计目标是实现系统的高可用性和高可扩展性。（）

4.系统架构设计中的非功能性需求通常比功能性需求更重要。（）

5.系统设计模式是解决特定问题的通用解决方案，可以应用于任何系统设计场景。（）

6.在设计高可用系统时，负载均衡是唯一需要考虑的因素。（）

7.系统设计中的安全性设计主要是为了防止恶意攻击。（）

8.系统的可维护性设计可以通过编写高质量的代码和良好的设计文档来实现。（）

9.系统的可扩展性设计通常意味着系统可以轻松地添加新的功能。（）

10.系统的可移植性设计是指系统能够在不同的硬件和软件平台上运行。（）

三、简答题（每题5分，共4题）

1.简述系统架构设计的主要原则和目标。

2.解释什么是微服务架构，并简要说明其优缺点。

3.阐述系统设计中性能优化的重要性，并列举至少三种常见的性能优化方法。

4.简述系统安全性设计的关键要素，并说明如何实现这些要素。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.论述在云计算环境下，如何设计一个高可用、高可扩展的分布式系统架构。

2.分析在当前技术发展趋势下，系统架构设计师应具备哪些核心技能和知识体系。

试卷答案如下

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.ABCDE

解析思路：非功能性需求是指系统必须满足的要求，但不直接体现为系统功能。性能、可用性、安全性、用户体验和可维护性都属于这一类别。

2.ABDE

解析思路：分布式系统架构风格是指系统组件之间的通信方式和组织结构。客户端-服务器架构、微服务架构、网络架构和混合架构都是常见的风格。集中式架构不属于分布式系统架构。

3.ABCDE

解析思路：系统设计原则是指导系统设计过程中的一些基本规则。单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则和迪米特法则都是系统设计中广泛认可的原则。

4.ABCDE

解析思路：系统设计模式是解决常见问题的模板，可以重用于不同的系统设计中。工厂模式、单例模式、观察者模式、状态模式和装饰者模式都是常见的系统设计模式。

5.ABCDE

解析思路：高可用系统设计策略包括多种技术手段，如负载均衡、数据备份、系统冗余、故障转移和系统监控。

6.ABCDE

解析思路：分布式系统设计策略涉及如何分布数据和组件。数据分片、数据分区、分布式缓存、分布式锁和分布式消息队列都是常见的策略。

7.ABCDE

解析思路：系统性能优化是提高系统响应速度和吞吐量的过程。数据缓存、数据压缩、数据索引、系统优化和系统架构优化都是常见的优化方法。

8.ABCDE

解析思路：系统安全性设计旨在保护系统不受未经授权的访问和攻击。访问控制、身份验证、数据加密、安全审计和安全漏洞扫描都是关键要素。

9.ABCDE

解析思路：系统容灾设计策略涉及在系统发生故障时能够快速恢复和数据备份。数据备份、系统冗余、系统监控、故障转移和系统恢复都是常见策略。

10.ABCDE

解析思路：系统可维护性设计策略包括编写代码规范、提供设计文档、进行单元测试、集成测试和性能测试，以确保系统易于维护。

11.ABCDE

解析思路：系统可扩展性设计策略包括模块化设计、松耦合设计、高内聚设计、系统分层和系统组件化，以支持系统的灵活扩展。

12.ABCDE

解析思路：系统可移植性设计策略确保系统能够在不同环境中运行。跨平台设计、跨语言设计、跨操作系统设计、跨数据库设计和跨网络设计都是相关策略。

13.ABCDE

解析思路：系统可测试性设计策略包括编写单元测试、集成测试、性能测试、安全测试和可用性测试，以确保系统能够被有效测试。

14.ABCDE

解析思路：系统可监控性设计策略涉及系统日志、系统监控、性能监控、安全监控和可用性监控，以实时监控系统状态。

15.ABCDE

解析思路：系统可部署性设计策略包括自动化部署、灵活部署、简单部署、安全部署和高效部署，以简化部署过程。

16.ABCDE

解析思路：与第10题相同，系统可维护性设计策略确保系统易于维护。

17.ABCDE

解析思路：与第11题相同，系统可扩展性设计策略确保系统易于扩展。

18.ABCDE

解析思路：与第12题相同，系统可移植性设计策略确保系统在不同环境中运行。

19.ABCDE

解析思路：与第13题相同，系统可测试性设计策略确保系统能够被有效测试。

20.ABCDE

解析思路：与第14题相同，系统可监控性设计策略确保系统状态能够被实时监控。

二、判断题（每题2分，共10题）

1.对

解析思路：系统架构设计的主要目标之一就是确保系统的高可用性和性能。

2.错

解析思路：高内聚和低耦合是系统设计中可以同时追求的原则，它们并不矛盾。

3.对

解析思路：分布式系统的设计确实以实现高可用性和高可扩展性为目标。

4.错

解析思路：功能性需求通常比非功能性需求更重要，因为它们定义了系统的基本功能。

5.错

解析思路：系统设计模式虽然通用，但并非适用于所有系统设计场景。

6.错

解析思路：负载均衡是高可用系统设计中的一个重要因素，但不是唯一需要考虑的因素。

7.对

解析思路：系统安全性设计的主要目的之一是防止恶意攻击。

8.对

解析思路：代码规范和设计文档是提高系统可维护性的关键。

9.对

解析思路：系统可扩展性设计确实意味着系统能够轻松添加新功能。

10.对

解析思路：系统可移植性设计确保系统能够在不同的平台上运行。

三、简答题（每题5分，共4题）

1.系统架构设计的主要原则包括：单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、迪米特法则、DRY（Don'tRepeatYourself）、YAGNI（YouAin'tGonnaNeedIt）等。目标包括：提高系统的性能、可用性、可维护性、可扩展性、安全性、可移植性和可测试性。

2.微服务架构是一种将应用程序作为一系列小型服务构建的架构风格，每个服务都在自己的进程中运行，并与轻量级机制（通常是HTTP资源API）进行通信。优点包括：高可扩展性、高可用性、易于开发和部署、易于维护和升级。缺点包括：分布式系统的复杂性、服务间通信的开销、需要额外的服务发现和配置管理机制。

3.性能优化的重要性在于提高用户体验和业务效率。常见方法包括：使用缓存减少数据库访问、使用索引提高查询效率、优化数据库设计、使用负载均衡分散请求、使用异步处理减少等待时间、优化代码逻辑等。

4.系统安全性设计的关键要素包括：访问控制、身份验证、数据加密、安全审计、安全漏洞扫描、防火墙等。实现这些要素的方法包括：使用安全协议、实现强密码策略、定期更新软件和系统、进行安全测试、培训员工安全意识等。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.在云计算环境下，设计高可用、高可扩展的分布式系统架构需要考虑以下方面：选择合适的云计算服务模型（如Ia