资深Java工程师的面试题目（五）微服务

刘一说2025-06-19 15:52

以下是针对Java微服务架构的面试题，涵盖 Spring Boot 、Spring Cloud 、RESTful API 、gRPC 、消息队列 、事件驱动架构 和 GraphQL 等技术点，适合评估候选人对微服务设计和实现的理解深度及实际应用能力：

1. Spring Boot 核心特性与性能优化

题目:

  • 请说明 Spring Boot 的自动配置原理，并描述如何通过自定义 @Configuration 类覆盖默认配置。
  • 编写一个 Spring Boot 多数据源配置示例，并说明其在微服务中的典型应用场景。

参考答案:

  • 自动配置原理 :

    Spring Boot 通过 @EnableAutoConfiguration 注解加载 META-INF/spring.factories 中的自动配置类，根据类路径依赖和环境条件动态装配 Bean（如 DataSourceAutoConfiguration）。

    • 覆盖默认配置 :
      通过自定义 @Configuration 类显式定义 Bean（如 @Bean 方法），或使用 application.yml 中的属性（如 spring.datasource.url）覆盖默认值。

  • 多数据源配置示例:

    java 复制代码 
    @Configuration
public class DataSourceConfig {
    @Bean(name = "primaryDataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.primary")
    public DataSource primaryDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }

    @Bean(name = "secondaryDataSource")
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource.secondary")
    public DataSource secondaryDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
}

    应用场景:

    • 订单服务连接主数据库，同时读取只读报表数据的从数据库。
    • 微服务需对接多个第三方系统的异构数据库。

2. Spring Cloud 服务治理

题目:

  • 对比 Eureka 和 Nacos 在服务注册发现机制上的区别，并说明如何设计高可用的注册中心。
  • 编写一个 Spring Cloud Feign 客户端的代码示例，并描述如何结合 Hystrix 实现熔断降级。

参考答案:

  • Eureka vs Nacos:

    特性 Eureka Nacos
    一致性模型 AP（最终一致） CP/AP 可切换
    健康检查 客户端心跳（30秒） TCP/HTTP/MYSQL 多种检查
    配置管理 不支持 支持统一配置管理
    注销时间 约90秒 实时注销

    高可用设计:

    • 集群部署（3-5节点跨可用区）。
    • 客户端缓存服务列表，服务端多级缓存。
    • 容灾策略（如注册中心宕机时使用本地缓存）。

  • Feign + Hystrix 示例:

    java 复制代码 
    @FeignClient(name = "order-service", fallback = OrderServiceFallback.class)
public interface OrderServiceClient {
    @GetMapping("/orders/{id}")
    Order getOrder(@PathVariable String id);
}

@Component
public class OrderServiceFallback implements OrderServiceClient {
    @Override
    public Order getOrder(String id) {
        return new Order("Fallback", "Unknown");
    }
}

    熔断配置:

    yaml 复制代码 
    hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 1000

3. RESTful API 设计与优化

题目:

  • 请说明 RESTful API 的设计原则，并列举 HTTP 状态码 200、404、500 的典型用途。
  • 编写一个 RESTful API 的代码示例，实现带版本控制的资源接口。

参考答案:

  • 设计原则:

    1. 资源命名统一（如 /users/{id}）。
    2. 使用 HTTP 方法表示操作（GET=查询，POST=创建，PUT=更新，DELETE=删除）。
    3. 无状态性（每次请求包含所有必要信息）。
    4. 支持版本控制（如 /api/v1/users）。

  • 状态码用途:

    • 200: 请求成功（GET/POST/PUT/DELETE）。
    • 404 : 资源未找到（如 /users/999）。
    • 500: 服务器内部错误（如数据库连接失败）。

  • 版本控制示例:

    java 复制代码 
    @RestController
@RequestMapping("/api/v1/users")
public class UserController {
    @GetMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<User> getUserV1(@PathVariable String id) {
        // V1 实现
        return ResponseEntity.ok(new User(id, "John"));
    }
}

@RestController
@RequestMapping("/api/v2/users")
public class UserControllerV2 {
    @GetMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<User> getUserV2(@PathVariable String id) {
        // V2 实现（支持扩展字段）
        return ResponseEntity.ok(new User(id, "John", "[email protected]"));
    }
}

4. gRPC 与 RESTful 对比

题目:

  • 请说明 gRPC 与 RESTful API 的主要区别，并描述 gRPC 的典型应用场景。
  • 编写一个 gRPC 服务定义（.proto 文件）示例，并说明其优势。

参考答案:

  • 区别:

    特性 gRPC RESTful API
    通信协议 HTTP/2 + Protobuf HTTP/1.1 + JSON/XML
    性能 高（二进制序列化，多路复用） 低（文本序列化，请求/响应模式）
    调用方式 双向流式通信（支持流式 RPC） 单向请求/响应
    工具支持 自动生成客户端和服务端代码 手动定义接口

  • 典型场景:

    • 高频低延迟通信（如实时音视频传输）。
    • 微服务间复杂数据交互（如订单状态流式推送）。

  • .proto 示例:

    proto 复制代码 
    syntax = "proto3";

service OrderService {
    rpc GetOrder (OrderRequest) returns (OrderResponse);
    rpc StreamOrderUpdates (OrderStreamRequest) returns (stream OrderResponse);
}

message OrderRequest {
    string orderId = 1;
}

message OrderResponse {
    string orderId = 1;
    string status = 2;
}

5. 消息队列与事件驱动架构

题目:

  • 请说明消息队列在微服务中的作用，并描述 Kafka 和 RabbitMQ 的典型使用场景。
  • 编写一个 Spring Cloud Stream 的代码示例，实现订单状态变更的事件广播。

参考答案:

  • 消息队列作用:

    • 解耦: 订单服务与库存服务异步通信。
    • 削峰填谷: 秒杀场景下缓冲突发流量。
    • 事件驱动: 通过事件总线（如 Kafka）触发后续流程。

  • Kafka vs RabbitMQ:

    • Kafka: 高吞吐量，适合日志聚合、流式处理（如实时分析）。
    • RabbitMQ: 低延迟，适合事务性消息（如支付确认）。

  • Spring Cloud Stream 示例:

    java 复制代码 
    @EnableBinding(OrderEvents.class)
public class OrderService {
    @Autowired
    private OrderEvents orderEvents;

    public void updateOrderStatus(String orderId, String status) {
        orderEvents.orderStatusChanged().send(MessageBuilder.withPayload(new OrderEvent(orderId, status)).build());
    }
}

public interface OrderEvents {
    String ORDER_STATUS_CHANGED = "orderStatusChanged";

    @Output(ORDER_STATUS_CHANGED)
    MessageChannel orderStatusChanged();
}

    消费者配置:

    yaml 复制代码 
    spring:
  cloud:
    stream:
      bindings:
        orderStatusChanged:
          destination: order-status-topic

6. GraphQL 在微服务中的实践

题目:

  • 请说明 GraphQL 与 RESTful API 的核心区别，并描述其在微服务中的优势。
  • 编写一个 GraphQL 查询示例，并说明如何避免过度获取数据（Over-fetching）。

参考答案:

  • 核心区别:

    • RESTful : 固定端点返回固定数据（如 /users 返回所有字段）。
    • GraphQL : 客户端按需查询字段（如 query { user(id: "1") { name } }）。

  • 微服务优势:

    • 减少 API 请求次数（聚合多个资源）。
    • 支持灵活查询（客户端决定数据结构）。

  • 查询示例:

    graphql 复制代码 
    query {
  user(id: "1") {
    id
    name
    email
  }
}

  • 避免 Over-fetching:

    • 客户端仅请求需要的字段（如不请求 email 字段）。
    • 服务端限制最大查询深度（防止复杂嵌套查询）。

7. 事件驱动架构设计

题目:

  • 请描述事件驱动架构的核心组件，并说明其与传统同步通信的区别。
  • 设计一个订单服务的事件驱动流程，包括事件发布、消费和异常处理。

参考答案:

  • 核心组件:

    1. 事件生产者: 发布事件（如订单创建）。
    2. 事件总线: 传输事件（如 Kafka）。
    3. 事件消费者: 处理事件（如库存扣减）。

  • 与同步通信的区别:

    • 同步: 请求-响应模式（如 HTTP 调用）。
    • 异步: 事件驱动（解耦生产者和消费者）。

  • 订单服务事件流程:

    发布事件 消费事件 处理成功 处理失败 订单服务 Kafka 库存服务 更新库存 重试机制

    异常处理:

    • 重试机制（如三次重试后丢入死信队列）。
    • 补偿事务（如库存回滚）。

总结

以上题目覆盖了 Java 微服务架构的核心技术点，从基础框架（Spring Boot、Spring Cloud）到高级实践（事件驱动、GraphQL），能够全面评估候选人对微服务设计、实现及优化的能力。

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