Redis 高频面试题 2023 最新版

Redis 高频面试题 2023 最新版

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一、Redis缓存相关

1. 什么是缓存穿透？如何解决

是什么
缓存穿透就是根据某条件查询一个数据，首先进入到redis中进行查询，redis中没有该数据时进入到数据库中查询，但是在数据库中也没有查到该数据，这个时候数据库直接将没有查到数据这一结果返回，而没有将它缓存到redis中，导致每次按照该条件查询都会进入到数据库中查询，这，就是缓存穿透；

穿透过Redis，去数据库中查数据

解决方案一：
缓存空数据，按照某一条件查询的数据为空，将这个结果缓存到redis中，这样下次来查询进入到redis就能够查到该数据；
缺点：可能会出现数据不一致问题，当数据库中的值更新时，redis中的数据可能没有进行更新；

解决方案二：

1. 根据某条件查询信息时，先去布隆过滤器中查询，如果布隆过滤器中存在该数据，则往下走进入redis中去查询数据，如果布隆过滤器中没有值则直接返回；
2. redis中如果能够查询得到结果，则返回结果，查询不到进入数据库中进行查询；
3. 数据库查询到结果并返回，而且会将结果缓存在Redis中一份；

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解释说明：

布隆过滤器

• 缓存热点数据时，需要向布隆过滤器添加率数据；
• 布隆过滤器的主要作用：拦截不存在的数据；

布隆过滤器的实现

bitmap(位图)： 相当于是以一个（bit）为单位的数组，数组中每个单元只能存储二进制数0或1；
布隆过滤器能够检索一个元素是否存在这个集合中

存储数据到bitmap中：

误判问题
到bitmap中查询某值是否存在，经过三次hash函数计算出结果，发现在bitmap中有存有了值，布隆过滤器便认为已经存储过该值，当你实际上是没存储过的；

误判率： 数组越小误判率越大，数组越大误判率就越小，但是同时带来了更多的内存消耗； 无法避免，可以控制，一般控制在5%左右；

布隆过滤器的两种实现方案：

• Redission
• Guava

2. 什么是缓存击穿？如何解决

是什么
缓存击穿指的是给某个热点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，这些并发请求瞬间把DB给压垮

击穿的是谁？击穿的是数据库

解决方案一：添加互斥锁（分布式锁）

1. 线程1去Redis中查找数据，没有找到，此时线程二也在进行Redis查询数据，也没有找到
2. 然后在此处添加互斥锁，这里假设线程1成功获取了互斥锁，然后他会去数据库中查数据并且将查询到的结果写入Redis中，完成这些操作才会释放同步锁；
3. 而线程2获取互斥锁失败，会设置它休眠一段时间再去重新读取Redis中的数据，如果还没有在Redis中找到数据，它就会重复执行 查数据、获取锁等操作，直到找到Redis中的数据为止；

此方案的优缺点：优点是保证了数据的强一致性，缺点是性能较差

方案二：逻辑过期（不设置过期时间）

1. 线程1去缓存中进行查询，发现逻辑时间已经过期，它就会去获取互斥锁，并去开启新线程；然后就会将这个过期的数据进行返回；
2. 新开启的线程负责查询数据库重建缓存数据，并在写入缓存时重置逻辑过期时间，完成这些操作后才会释放锁；
3. 此时线程三如果查询缓存发现数据逻辑时间已过期，会尝试去获取互斥锁，但线程1以拿到互斥锁，因此线程三获取互斥锁失败；但也会返回这个查询到的逻辑时间已过期的内容；
4. 线程一、二 完成了换成数据重建时，线程四刚好进来，就能够查询到正常的数据，并正常返回

优缺点： 优点是高可用，性能较优，但是无法保证数据的强一致性（过期数据会被返回）；

保证了高可用，性能比较优，单不能保证数据的绝对一致性；

3. 什么是缓存雪崩？如何解决

缓存雪崩指的是在同一时间段内大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机，导致大量请求到达数据库，给数据库带来巨大的压力

可能的原因：给key设置了相同的过期时间

解决方案：

• 给不同的key的过期时间设置随机值
• 利用Redis集群提高服务的可用性哨兵模式，集群模式
• 给缓存业务添加降级限流策略 （可以借助nginx、spring cloud gateway完成，并且降级可作为系统的保底策略，适用于击穿、穿透、雪崩）
• 给业务添加多级缓存（结合Guava与Caffeine）