在设计答题小程序系统架构的时候，我综合考虑了出题考试答题系统的扩展性、可用性、安全性和维护性。于是，我采用了基于微信小程序云开发的答题小程序的系统架构设计方案。

1. 系统架构概览

答题小程序的系统架构将采用云开发技术，主要分为以下5个层次：

1）客户端：微信小程序前端，负责用户交互；

2）云函数：运行在云端的后端逻辑；

3）云数据库：云端数据库，存储应用数据；

4）云存储：用于存储静态资源，如题库图片等；

5）云调用：提供第三方服务和API的调用能力；

2. 客户端架构

1）页面结构：使用微信小程序框架构建页面，包括首页、轮播图、公告等；

2）状态管理：使用小程序的页面状态管理或引入Redux等状态管理库；

3）网络请求：使用微信小程序提供的`wx.request`等API与云函数进行通信；

3. 云函数设计

1）认证云函数：处理微信授权登录和用户认证；

2）题库云函数：管理题库数据的增删改查操作；

3）考试云函数：处理出题考试的逻辑，包括生成试卷、收集答案和评分；

4）错题云函数：管理用户的错题数据；

5）历史云函数：记录和查询用户的答题历史；

6）收藏云函数：管理用户的收藏数据；

7）个人中心云函数：处理个人中心的相关业务逻辑；

4. 云数据库设计

1）用户表：存储用户信息，如`openid`、`nickname`、`avatarUrl`等；

2）题库表：存储题目信息，如`questionId`、`content`、`options`、`answer`等；

3）考试表：存储考试信息，如`examId`、`title`、`description`、`startTime`、`endTime`等；

4）错题集表：存储用户错题信息，关联用户和题目；

5）答题历史表：存储用户答题历史，记录考试和答题详情；

6）收藏表：存储用户收藏的题目信息；

5. 云存储设计

1）存储小程序所需的静态资源，如题库图片、轮播图图片等；

6. 安全性设计

1）数据安全：使用云数据库的权限控制，确保数据安全；

2）API安全：云函数接口进行身份验证和授权检查；

3）数据传输：使用HTTPS协议保证数据传输安全；

7. 性能优化

1）缓存策略：使用微信小程序的缓存能力或云开发提供的缓存服务；

2）数据分页：在云函数中实现数据分页，减少单次请求的数据量；

8. 可扩展性设计

1）模块化：云函数按照业务逻辑进行模块化设计，便于扩展和维护；

2）服务解耦：各个云函数之间保持低耦合，便于单独更新和扩展；

9. 监控与日志

1）使用微信小程序提供的监控服务：监控小程序的运行状态和性能指标；

2）日志服务：记录云函数的运行日志，便于问题排查和性能分析；

10. 部署与持续集成

1）使用微信小程序的云开发环境：实现代码的自动化部署和持续集成；

11. 灾难恢复和数据备份

1）数据备份：定期备份云数据库，防止数据丢失；

2）灾难恢复计划：制定灾难恢复计划，确保系统故障时能够快速恢复；

总结

实践证明，通过以上架构设计，答题小程序具备了良好的用户体验、高性能、高可用性和安全性，同时保持了系统的可扩展性和可维护性。