java中级编程题_两道Java中级/高级开发笔试题笔试题解题思路
一、试题原题
1.1 中级试题
使用我们的脚手架工具生成项目mini-system，实现一个系统最基本的功能：用户认证+权限控制，要求：
根据RBAC模型进行数据库设计
用户密码非明文存储
使用JWT进行认证控制
使用你喜欢的框架实现接口级的权限控制
为重要的逻辑添加单元测试保护
考虑到工作量的问题，不强制要求实现数据的CRUD相关接口，你可以直接往数据库中添加数据来测试上述功能。
1.2 高级试题
这是一道设计题，为了方便理解，所有的需求均取自真实世界。
Frisk工厂可以生产许多不同类型的笔：如铅笔，钢笔和马克笔等
所有的笔可以写字，可以写到不同的载体上，如纸，玻璃
不是所有的笔都能往所有的载体上写字，如钢笔就无法把字写到玻璃上
有些载体上写的内容是可擦除的(取决于是用什么笔写的，例如马克笔写在玻璃上是可擦除的，但写在纸上是不可擦除的，而铅笔无论写在哪都可以擦除)
所有的载体可写入的内容总量都是有上限的，超过容量后再写入需要先擦除以前写的内容
每支笔都是消耗品，每次使用都会减少耐久度，不同的笔往不同的载体上写字会导致不同程度的损耗
笔的耐久度为0后将无法再使用，此时会被工厂进行回收
根据你对以上需求的理解，给出你的代码架构设计，表达形式不限(建议使用UML或伪代码)，要求
架构尽可能优雅，并且不做过度设计
尽可能准确、简洁地定义每一个概念
二、中级试题解题思路
2.1 模型设计
分析：根据RBAC模型，把权限问题看成who\what\how的问题。把模型设置成用户-角色-资源-操作的模型。资源对应访问的URL路径的某一部分，而操作对应于对资源的操作，可以自定义类似于查看，修改，编辑。资源是一个逻辑概念的，资源在商务系统服务里类似商务中心-合同管理、商户中心-用户管理，而其中合同管理为商务中心的子资源，商务中心为合同管理的父资源。操作是接口级别的，接口对应一个操作，而一个接口又属于一个资源。所以用户访问接口，首先看接口对应的操作和资源。根据资源-操作去查看用户对应的角色是否有这个资源的这个操作权限，如果有则放行。
小结：
模型
graph LR
用户 -->|多对多| 角色
角色--> |多对多|资源+操作
操作：由于操作的总数量是固定的，一个操作可以用二进制某一位上的1来表示，多个操作用位或叠加
主要有如下数据库表：
表名
描述说明
用户表
包含用户信息
角色表
包含角色信息
用户角色关联表
包含用户id和角色id的关联信息
资源表
包含本资源信息和父资源id，如果为根资源，父资源id为0
操作表
包含操作码和操作描述等信息，操作码为由二进制转换成的10进制，一个二进制位对应一个操作，如果操作小于32用int类型，操作可能大于32用bigint，一般操作类型都小于10。
角色-资源-操作表
包含角色，资源，操作码(多个操作权限用位或操作得到唯一的操作码)(规则：父资源的(资源-操作)关系会覆盖子资源)
密码、JWT不做过多描述。
2.2 接口级权限控制
接口级权限控制主要是两个问题：
1.接口操作类型、资源类型如何判定？
2.根据操作类型、资源类型如何做拦截？
问题一的解决方法：资源类型使用url去判定(开发时规范接口url)，操作类型开发时候使用注解标记或者url—>操作关系入库(不推荐)
问题二的解决方法：使用网关拦截(不推荐，随着系统的扩大，网关拦截的逻辑会越来越复杂)，或者使用自定义注解拦截(推荐)
推荐方案 : 自定义一个权限注解，开发人员写每个接口的时候都使用这个注解标记权限(可以同时有多个操作，用位与计算)，并用这个在这个自定义注解里添加拦截逻辑。
也可以使用框架，不过我对权限这一块接触较少，不知道类似的接口层权限控制框架。
2.3 单元测试保护
单元测试属于白盒测试，偏向使用PowerMockit+junit，更加高效率且低耦合(一个类的功能测试结果不依赖与其他类)。
三、高级试题解题思路
3.1 思路
看到Frisk工厂和不同类型的笔，第一想法是用抽象工厂模式：笔为一个抽象类，不同的笔为抽象类的不同实现，不同的抽象工厂的实现类实现生成不同类型的笔。
但是仔细经过审题发现如上设计存在很多问题。面试题目中所有的笔都是可以写的，都是有耐久度的，他们的区别在于写在什么类型上是可以擦除的，能写多少内容。这些都是属于属性而不是属于特性。所以把所有笔都用一个类来表示。同理，载体也用一个类的多个实例来表示
主要思路：每个笔的实例有一个typeId字段，每个载体的实例也有一个typeId字段，能不能写，能不能擦除，可以看成是一个二元关系，这个关系可以存在数据库，也可以从数据库加载缓存提高访问速度。
3.2 类与接口设计
笔的设计
每种类型的笔都是一个实例，而实例拥有内部字段typeId，这个是标记一支笔的类型，此外还有usefulLife，这个字段用来标记笔的使用寿命，每使用一次则扣除这个值。
有如下类图：
笔类图
使用DeafultPen继承Pen抽象类，并实现write()方法，参数为写的长度，实现为每写一次就扣除相应的userfulLife，扣完则不能写。
自我提问：这里为什么写方法只有writeLenth参数，没有写的内容。这里是面向对象设计，一支笔对于它本身来说不会去关心写了什么，它只关系写了多少，自己还剩下多少可以写。
载体的设计
对于载体来说，载体的属性可以有typeId和以及容量还有载体的内容content，还有position为写入的位置，这里的载体是参考java 的 Buffer来实现，初始状态position=0，每写入一个字节，则position+1，position不能超过size。如果执行clear()方法则清空载体存储区，然后清空content的内容，position置0。如下图
载体类图
write(String content,int penType)方法需要传入一个pen的实例，和需要写的内容，能不能写上或者擦除取决于Pen的typeId和Meterials的typeId。而这个关系是存在于数据库中。
其中writeHistory就是用来记录哪一段是用什么typeId的笔写的。
设计完笔和载体的模型后对这些模型进行管理：
思路是：笔(抽象类)、不同类型的笔(抽象类的实现类的不同实例)、载体(抽象类)、不同类型的载体(抽象类实现类的不同实例)。
根据题目，这里主要做笔的实例管理，即笔工厂，载体工厂和笔工厂类似。
笔工厂用来管理笔，首先要分不同类型的笔，这里用一个Map来管理，类型id为Key。同样类型的笔也有不一样的生产流水号，所以同一类型的笔会有一个集合，这个集合也用Map来管理，生产流水号为key，实例为value。
以下为笔工厂的类图，可以用init方法或者其他方法生产不同类型的笔。使用getPen()方法根据种类随机获取一支笔，也可以通过笔的唯一标识instanceId获取一支笔。这个简单工厂有Gc方法，回收那些耐久度为0的笔，可以是自动回收，也可以手动回收。
笔工厂类图
3.3 表设计(关键表)
笔/建材擦写特性表
字段
类型
说明
pen_type_id
int
笔的类型id，不同的笔对应不同的类型id
meterials_type_id
int
载体类型id，不同的载体对应不同的类型id
writable
tinyint
是否可写(1-可写，0-不可写)
erasable
tinyint
是否可擦除(1-可擦除，0-不可擦除)
...
...
...
主键：(pen_type_id,meterials_type_id)
End
本人水平有限，如有更好解题思路请留言评论或者私聊~