后端面试题：系统设计与架构

1. 请描述高可用系统的关键要素。

• 多副本部署。
• 自动故障切换。
• 健康检查与服务发现。
• 数据和状态的可靠存储。

2. 什么是 CAP 定理？

• 一致性（Consistency）。
• 可用性（Availability）。
• 分区容忍性（Partition tolerance）。
• 系统通常只能在三者中同时满足两项。

3. 你如何设计一个可扩展的 API 服务？

• 采用水平扩展而不是垂直扩展。
• 使用负载均衡和反向代理。
• 解耦服务、使用缓存与异步消息。

4. 数据库读写分离适用哪些场景？

• 读请求远多于写请求。
• 可以通过主从复制保证数据最终一致性。
• 需要处理延迟和主从同步问题。

5. 服务拆分为微服务的优缺点是什么？

优点：更好模块化、独立部署、按需扩展。 缺点：分布式复杂性、网络延迟、运维成本增加。

6. 如何处理分布式系统中的幂等性？

• 设计接口可以重复调用而不产生额外副作用。
• 使用唯一请求 ID、幂等写入策略。

7. 什么是缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿？

• 缓存穿透：查询不存在的数据，直接穿透到后端。
• 缓存雪崩：缓存同时失效，大量请求打到后端。
• 缓存击穿：热点数据失效时高并发访问。
• 解决方式包括布隆过滤器、互斥锁、过期错峰。

8. 你如何评价一个系统的性能瓶颈？

• 监控 CPU、内存、I/O、网络、请求延迟。
• 分析日志、Profile 和慢查询。
• 重点关注最耗时或最频繁的组件。