全栈开发实战:5个高复杂度后端集成场景

在全栈开发领域,单纯的 CRUD 已不足以衡量工程师的系统设计能力。依据 Web Dev Text Prompt 抓取规范 V3,以下 5 条提示词聚焦于"0-2 全栈"范畴,严格遵循中等至复杂难度标准(占比 100%)。这些题目要求开发者构建包含身份认证、多表关联、文件存储、实时通信或异步任务处理的完整系统,且所有依赖必须可自托管(如 SQLite/Postgres, MinIO, Redis),严禁依赖外部第三方 API。选题涵盖即时通讯、协作看板、电商后台及内容管理系统,旨在考察中高级全栈工程师在架构设计、数据一致性及工程化部署方面的综合素养。

  1. 实时即时通讯应用:WebSocket 与消息持久化

难度定位:复杂全栈。重点考察 WebSocket 长连接管理、消息离线存储、用户状态同步及前端乐观更新。

技术栈:Next.js (App Router), Socket.IO, PostgreSQL (Prisma), React, TailwindCSS

Prompt 内容:

请构建一个支持多房间聊天的实时即时通讯(IM)应用,所有服务需通过 docker-compose 一键启动。

核心功能要求:

  1. 用户体系:
  • 实现基于邮箱/密码的注册与登录,使用 bcrypt 加密密码,JWT 存储在 httpOnly Cookie 中。

  • 用户上线/下线状态需实时广播给好友列表。

  1. 聊天功能:
  • 支持创建多个聊天房间(Room),用户可加入/退出房间。

  • 实时消息推送:使用 Socket.IO 实现消息的双向实时传输。

  • 消息持久化:所有消息存入 PostgreSQL,包含发送者 ID、房间 ID、内容、时间戳。

  • 离线消息:用户重新登录后,自动拉取离线期间的历史消息。

  1. 前端交互:
  • 聊天界面具备消息气泡、时间分割线。

  • 实现"正在输入"状态提示。

  • 发送消息时采用乐观更新(Optimistic UI),若发送失败则回滚并提示错误。

  1. 部署与配置:
  • 提供 docker-compose.yml,包含 Next.js 应用、PostgreSQL 数据库。

  • 环境变量配置清晰,README 说明启动步骤。

  1. 代码规范:
  • 后端逻辑分层清晰(Controller, Service, Repository)。

  • WebSocket 事件处理需添加中文注释,解释连接管理与房间订阅逻辑。

  • 前端组件需具备加载态、错误态及空状态处理。

  1. 协作式任务看板:实时同步与冲突处理

难度定位:复杂全栈。重点考察 Socket.IO 房间广播、数据库事务、位置字段并发控制及前端断线重连。

技术栈:NestJS, PostgreSQL (TypeORM), Socket.IO, React, Zustand

Prompt 内容:

请开发一个支持多人实时协作的任务看板系统,类似 Trello 的核心功能。

核心功能要求:

  1. 数据结构:
  • 实体包括:Workspace, Board, Column, Card, User。

  • Card 具备 position 字段,用于排序。

  1. 实时协作:
  • 使用 Socket.IO 实现同一 Board 内的实时同步。

  • 当用户拖拽卡片改变位置或修改标题时,其他在线用户界面需即时更新。

  • 实现"光标 Presence":显示其他用户当前所在的列或卡片。

  1. 并发控制:
  • 卡片位置更新需使用数据库事务,确保 position 字段的唯一性与一致性。

  • 前端实现断线重连机制,重连后自动同步最新状态。

  1. 权限管理:
  • 基于 JWT 的身份验证。

  • 仅 Board 成员可查看/编辑内容,非成员禁止访问。

  1. 部署与配置:
  • 提供 docker-compose.yml,包含 NestJS 应用、PostgreSQL 数据库、Redis(用于 Socket.IO 适配器)。

  • 提供 Seed 脚本,初始化测试数据。

  1. 代码规范:
  • 后端需实现异常过滤器与统一响应格式。

  • 关键的事务处理与 Socket 广播逻辑需添加中文注释。

  • 前端需使用 Zustand 管理全局状态,分离 UI 状态与数据状态。

  1. 极简博客平台:本地文件上传与 RBAC 权限

难度定位:中等全栈。重点考察本地文件存储、多表关联查询、角色权限控制及分页搜索。

技术栈:Express, PostgreSQL (Prisma), React, React Query, Multer

Prompt 内容:

请构建一个具备后台管理功能的极简博客平台,支持文章发布与评论。

核心功能要求:

  1. 用户与权限:
  • 支持用户注册/登录(JWT + httpOnly Cookie)。

  • 角色分为:Admin(管理员)和 User(普通用户)。

  • Admin 可删除任何文章/评论,User 仅可管理自己的内容。

  1. 文章管理:
  • 文章包含:标题、内容(Markdown)、封面图、作者 ID、发布时间。

  • 支持封面图上传:使用 Multer 将图片保存至本地 uploads/ 目录,数据库存储相对路径。

  • 文章列表支持分页(每页 10 条)及按标题模糊搜索。

  1. 评论系统:
  • 文章详情页下方展示评论列表。

  • 用户可对文章发表评论,支持嵌套回复(可选,若复杂可简化为单层)。

  1. 前端路由保护:
  • 后台管理页面(/admin)需鉴权,非 Admin 角色重定向至首页。

  • 使用 React Query 进行数据获取与缓存管理。

  1. 部署与配置:
  • 提供 docker-compose.yml,包含 Express 应用、PostgreSQL 数据库。

  • README 说明如何初始化数据库及运行种子数据。

  1. 代码规范:
  • 后端接口遵循 RESTful 规范,包含输入校验(Zod/Joi)。

  • 文件上传逻辑需包含文件大小与类型限制。

  • 关键查询逻辑(如关联加载作者信息)需添加中文注释。

  1. 电商后台管理系统:订单事务与库存扣减

难度定位:复杂全栈。重点考察数据库事务、库存并发安全、订单状态机及复杂报表统计。

技术栈:Spring Boot, MySQL (MyBatis-Plus), Vue 3, Element Plus

Prompt 内容:

请开发一个电商后台管理系统的核心模块,聚焦于订单处理与库存管理。

核心功能要求:

  1. 商品与库存:
  • 商品管理:增删改查,包含名称、价格、库存数量。

  • 库存扣减:下单时需原子性扣减库存,防止超卖(使用数据库乐观锁或悲观锁)。

  1. 订单流程:
  • 创建订单:生成订单号,关联用户与商品快照,初始状态为"待支付"。

  • 状态机:支持状态流转(待支付 -> 已支付 -> 发货 -> 完成 / 取消)。

  • 超时取消:模拟定时任务,超过 30 分钟未支付的订单自动取消并回滚库存。

  1. 数据统计:
  • 仪表盘展示:今日销售额、订单量、热销商品 Top 5。

  • 数据需从数据库聚合查询得出,非硬编码。

  1. 前端交互:
  • 商品列表支持多条件筛选(价格区间、分类)。

  • 订单列表支持按状态筛选及导出 CSV(前端生成)。

  1. 部署与配置:
  • 提供 docker-compose.yml,包含 Spring Boot 应用、MySQL 数据库、Redis(用于缓存热点商品)。

  • 提供 SQL 初始化脚本。

  1. 代码规范:
  • 后端严格分层(Controller, Service, Mapper, Entity)。

  • 事务注解 @Transactional 的使用需合理,关键业务逻辑需添加中文注释。

  • 前端组件需具备良好的复用性,样式隔离。

  1. 在线代码评测系统:沙箱执行与结果反馈

难度定位:复杂全栈。重点考察子进程安全执行、超时控制、异步任务队列及实时状态推送。

技术栈:FastAPI, PostgreSQL (SQLAlchemy), Redis, Celery, React, Monaco Editor

Prompt 内容:

请构建一个简易的在线代码评测系统,支持 JavaScript 代码的提交与执行。

核心功能要求:

  1. 代码提交:
  • 前端集成 Monaco Editor,支持语法高亮。

  • 用户提交代码后,后端将其放入 Redis 队列,由 Celery Worker 异步处理。

  1. 沙箱执行:
  • Worker 使用 Docker 容器或受限的子进程执行用户代码,确保安全性。

  • 设置执行超时(如 5 秒)与内存限制,防止死循环或资源滥用。

  • 捕获 stdout/stderr 作为执行结果。

  1. 结果反馈:
  • 执行完成后,将结果(成功/失败、输出内容、耗时)存入 PostgreSQL。

  • 前端通过轮询或 WebSocket 获取执行状态与结果。

  1. 历史记录:
  • 用户可查看自己的提交历史及详细执行日志。
  1. 部署与配置:
  • 提供 docker-compose.yml,包含 FastAPI 应用、PostgreSQL、Redis、Celery Worker。

  • 强调安全性:严禁直接 eval 用户代码,必须隔离环境。

  1. 代码规范:
  • 后端异步任务逻辑需清晰,异常处理完善。

  • 沙箱执行部分的资源限制逻辑需添加详细中文注释。

  • 前端需处理加载态、执行中态及结果展示态。

设计说明

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