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故障分析工程师笔试题及算法面试题解析

故障分析工程师笔试题（共5题，总分100分）

题目1（故障分析场景题，20分）

背景：

某电商平台在“双十一”大促活动期间，用户反馈部分订单支付失败，系统日志显示交易超时。运维团队排查发现，数据库连接池耗尽，导致新请求无法处理。

问题：

1.请简述数据库连接池耗尽可能的原因及解决方法。

2.若重新设计系统，如何避免此类故障？

题目2（根因分析题，15分）

背景：

某金融APP在夜间版本更新后，部分用户反馈登录失败，错误日志显示“认证服务无响应”。

问题：

1.请列举至少3种可能导致认证服务无响应的原因。

2.如何通过日志分析定位根因？

题目3（故障复盘题，25分）

背景：

某物流系统在夏季高温时段出现大规模订单延迟，监控显示消息队列积压，导致下游处理服务阻塞。

问题：

1.请分析消息队列积压的可能原因，并设计监控方案。

2.若系统需支持百万级订单并发，如何优化架构避免此类问题？

题目4（应急响应题，20分）

背景：

某政务系统突然出现数据库主从延迟，导致查询缓慢。运维团队需在30分钟内恢复服务。

问题：

1.请列出应急处理步骤。

2.如何预防此类问题？

题目5（故障案例题，20分）

背景：

某电商网站某日出现商品库存数据异常（如显示超卖），后排查为缓存同步延迟导致。

问题：

1.请解释缓存同步延迟的常见场景及影响。

2.如何设计缓存与数据库的一致性方案？

算法面试题（共5题，总分100分）

题目1（字符串处理题，15分）

题目：

给定一个字符串，请删除其中的所有相邻重复字符，返回处理后的字符串。

示例：

输入：`abbaca`，输出：`ca`

题目2（动态规划题，20分）

题目：

给定一个数组，其中每个元素代表爬楼梯的步数（如`[2,3,1,0]`），求从底部到顶部的最少步数。

示例：

输入：`[2,3,1,0]`，输出：`2`（走第2步和第3步）

题目3（链表操作题，15分）

题目：

给定两个链表，请合并它们的节点，返回合并后的链表。

示例：

链表1：`1-2-4`

链表2：`1-3-4`

输出：`1-1-2-3-4-4`

题目4（贪心算法题，20分）

题目：

给定一个任务数组，每个任务由开始时间、结束时间和权重组成，请选择互不冲突的任务，最大化总权重。

示例：

任务：`[[1,4,50],[2,5,20],[4,6,70]]`

输出：`120`（选择任务1和任务3）

题目5（二叉树题，30分）

题目：

给定一个二叉树，请判断其是否为平衡二叉树（左右子树高度差不超过1）。

示例：

二叉树：

3

/\

920

/\

157

输出：`true`

答案与解析

故障分析工程师笔试题答案

题目1（故障分析场景题，20分）

答案：

1.原因及解决方法：

-原因：

a.连接池配置过小，无法满足并发需求。

b.线程池耗尽，导致数据库请求积压。

c.数据库慢查询，占用了大量连接。

d.连接泄漏（未正确关闭连接）。

-解决方法：

a.扩大连接池大小，根据QPS动态调整。

b.优化线程池配置，或使用异步队列分摊压力。

c.分析慢查询并优化SQL语句。

d.添加连接池监控，确保连接及时释放。

2.系统设计优化：

-采用分布式数据库或读写分离。

-引入消息队列（如Kafka）缓冲请求，削峰填谷。

-使用数据库中间件（如Redis）缓存热点数据。

题目2（根因分析题，15分）

答案：

1.可能原因：

-认证服务内存溢出（如缓存过大）。

-服务依赖超时，导致请求阻塞。

-负载均衡器流量倾斜，部分节点压力过大。

-网络抖动或防火墙拦截。

2.日志分析方法：

-对比更新前后日志，定位新增错误。

-使用火焰图分析CPU瓶颈。

-检查线程堆栈，查找死锁或资源竞争。

题目3（故障复盘题，25分）

答案：

1.原因及监控方案：

-原因：

a.消息生产者速率高于消费者速率。

b.消息积压触发死信队列。

c.消费者服务宕机或响应缓慢。

-监控方案：

-监控队列长度，设置告警阈值。

-统计消息确认延迟，分析消费性能。

-使用Prometheus+Grafana可视化积压趋势。

2.架构优化：

-增加消费者副本，提高并行处理能力。

-引入限流熔断机制，防止雪崩。

-使用分库分表优化数据存储。

题目4（应急响应题，20分）

答案：

1.应急处理步骤：

-立即切换到备用主库（若主从切换配置已完成）。

-暂停非核心写入操作，优先保障查询。

-分析延迟原因（如网络抖动或主库锁表）。

-若主库故障，触发故障转移。

2.