redis面试题详解

缓存

缓存穿透

缓存穿透：查询一个不存在的数据，MySQL查询不到数据也不会直接写入缓存，就会导致每次请求都查数据库。

解决方案一：缓存空数据，查询返回的数据为空，仍把这个空结果进行缓存

解决方案二：布隆过滤器

 Redission,Guava都提供了对布隆过滤器的实现方法，可以设置一个误判率，一般在%5以内，不至于在高并发下压倒数据库。

缓存击穿

缓存击穿：给一个key设置了过期时间，当key过期的时候，恰好这个时间点对这个key有大量的并发请求过来，这些并发的请求可能会瞬间把DB压垮

解决方案一：互斥锁

解决方案二：逻辑过期

 缓存雪崩

缓存雪崩：是指在同一时段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机，导致大量请求到达数据库，带来巨大压力。

解决方案一：给不同的key的TTL添加随机值

解决方案二：利用Redis集群提高服务的可用性（哨兵模式，集群模式）

解决方案三：给缓存业务添加降级策略 （nginx或spring cloud gateway)

解决方案四：给业务添加多级缓存（Guava或Caffeine)

双写一致性

双写一致性：当修改了数据库的数据也要同时更新缓存的数据，缓存和数据库的数据要保持一致

根据业务场景分两种。

一致性要求高：

读操作：缓存命中，直接返回；缓存未命中查询数据库，写入缓存，设定超时时间

写操作：延迟双删

 这两个操作都会导致脏数据，于是采用延迟双删策略，删除两次缓存

 数据库一般是主从模式，需要延时一会，让主节点把数据同步到从节点

 允许短暂不一致：

方案一：异步通知保证数据的最终一致性（使用mq中间件，更新数据之后，通知缓存删除）

 方案二：使用canal中间件，不需要修改业务代码，伪装为MySQL的一个从节点，canal通过读取

binlog数据更新缓存

 持久化

在redis中提供了两种数据持久化的方式：1，RDB  2，AOF

RDB：redis数据备份文件，也叫redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当redis实例故障重启后，从磁盘读取快照文件，恢复数据

 AOF：追加文件，redis处理的每一个写命令都会记录在AOF文件，可以看作是命令日志文件

数据过期策略

 数据过期策略：Redis对数据设置数据的有效时间，数据过期后，就需要将数据从内存中删除掉。可以按照不同的规则进行删除，这种删除规则就被称之为数据的过期策略。

惰性删除：设置该key过期时间后，我们能不去管他，当需要该key时，我们再检查其key是否过期，如果过期，我们就删掉它，反之返回该key。

优点：对cpu友好，只会在使用该key时才会进行过期检查，对于很多用不到的key不用浪费时间进行过期检查。

缺点：对内存不友好，如果一个key已经过期，但是一直没有使用，那么该key就会一直在内存中，内存永远不会释放。

定期删除：每隔一段时间，我们就会对一些key进行检查，删除里面过期的key（从一定数量的数据库中取出一定数量的随机key进行检查，并删除其中过期key）。

定期删除有slow和fast两种模式，slow执行频率默认10hz，每次不超过25ms；fast模式执行频率不固定，但两次间隔不低于2ms，每次耗时不超过1ms

优点：可以通过限制删除操作执行的时长和频率来减少删除操作对cpu的影响，另外定期删除，也能有效释放过期的键占用的内存。

缺点：难以确定删除操作执行的时长和频率。

redis的过期删除策略：惰性删除+定期删除两种策略进行配合使用

数据淘汰策略

数据淘汰策略：当redis中的内存不够用时，此时再向redis中添加新的key，那么redis就会按照某一种规则将内存中的数据删除掉，这种数据的删除规则被称之为内存的淘汰策略。

noeviction:不淘任何key，但是内存满时不允许写入新数据，默认就是这种策略

volatile-ttl:对设置了TTL的key，比较key的剩余TTL值，TTL越小越先被淘汰

allkeys-random：对全体key，随机进行淘汰。

volatile-random:对全体设置了ttl的key，随机进行淘汰。

allkeys-lru：对全体key，基于LRU算法进行淘汰

volatile-lru：:对全体设置了ttl的key，基于LRU算法进行淘汰

allkeys-lfu：对全体key，基于LFU算法进行淘汰

volatile-lfu：:对全体设置了ttl的key，基于LFU算法进行淘汰

 分布式锁

服务时集群的话用syconize锁只能在本地起作用，所以要用分布式锁。

redis实现分布式锁主要利用Redis的setnx命令，setnx是SET if not exists(如果不存在，则SET)的简写。

 

设置超时时间是为了防止因业务超时或服务宕机导致死锁。

 redis实现的锁可重入。

redisson实现的分布式锁-主从一致性

 

 

redis中提供的集群方案总共有三种：主从模式，哨兵模式，分片集群。

 主从模式

 

 哨兵模式

分片集群

 分片集群解决海量数据存储和高并发写的问题。

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