Java大牛分享關(guān)于Redis緩存的幾道典型面試題
隨著系統(tǒng)訪問量的提高,復(fù)雜度的提升,響應(yīng)性能成為一個(gè)重點(diǎn)的關(guān)注點(diǎn)。而緩存的使用成為一個(gè)重點(diǎn)。
redis 作為緩存中間件的一個(gè)佼佼者,成為了面試必問項(xiàng)目。
本文分享一下Redis幾道常見的面試題:
緩存雪崩
1.1 什么是緩存雪崩?
如果我們的緩存掛掉了,這意味著我們的全部請(qǐng)求都跑去數(shù)據(jù)庫(kù)了。
我們都知道Redis不可能把所有的數(shù)據(jù)都緩存起來(lái)(內(nèi)存昂貴且有限),所以Redis需要對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)置過期時(shí)間,并采用的是惰性刪除 + 定期刪除兩種策略對(duì)過期鍵刪除。
如果緩存數(shù)據(jù)設(shè)置的過期時(shí)間是相同的,并且Redis恰好將這部分?jǐn)?shù)據(jù)全部刪光了。這就會(huì)導(dǎo)致在這段時(shí)間內(nèi),這些緩存同時(shí)失效,全部請(qǐng)求到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
這就是緩存雪崩:Redis掛掉了,請(qǐng)求全部走數(shù)據(jù)庫(kù)。
緩存雪崩如果發(fā)生了,很可能就把我們的數(shù)據(jù)庫(kù)搞垮,導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)癱瘓!
1.2 如何解決緩存雪崩?
在緩存的時(shí)候給過期時(shí)間加上一個(gè)隨機(jī)值,這樣就會(huì)大幅度的減少緩存在同一時(shí)間過期。
對(duì)于“Redis掛掉了,請(qǐng)求全部走數(shù)據(jù)庫(kù)”這種情況,我們可以有以下的思路:
事發(fā)前:實(shí)現(xiàn)Redis的高可用(主從架構(gòu)+Sentinel 或者Redis Cluster),盡量避免Redis掛掉這種情況發(fā)生。
事發(fā)中:萬(wàn)一Redis真的掛了,我們可以設(shè)置本地緩存(ehcache)+限流(hystrix),盡量避免我們的數(shù)據(jù)庫(kù)被干掉(起碼能保證我們的服務(wù)還是能正常工作的)
事發(fā)后:redis持久化,重啟后自動(dòng)從磁盤上加載數(shù)據(jù),快速恢復(fù)緩存數(shù)據(jù)。
緩存穿透
2.1 什么是緩存穿透
緩存穿透是指查詢一個(gè)一定不存在的數(shù)據(jù)。由于緩存不命中,并且出于容錯(cuò)考慮,如果從數(shù)據(jù)庫(kù)查不到數(shù)據(jù)則不寫入緩存
這將導(dǎo)致這個(gè)不存在的數(shù)據(jù)每次請(qǐng)求都要到數(shù)據(jù)庫(kù)去查詢,失去了緩存的意義。
這就是緩存穿透:請(qǐng)求的數(shù)據(jù)在緩存大量不命中,導(dǎo)致請(qǐng)求走數(shù)據(jù)庫(kù)。
緩存穿透如果發(fā)生了,也可能把我們的數(shù)據(jù)庫(kù)搞垮,導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)癱瘓!
2.2 如何解決緩存穿透?
解決緩存穿透也有兩種方案:
由于請(qǐng)求的參數(shù)是不合法的(每次都請(qǐng)求不存在的參數(shù)),于是我們可以使用布隆過濾器(BloomFilter)或者壓縮filter提前攔截,不合法就不讓這個(gè)請(qǐng)求到數(shù)據(jù)庫(kù)層!
當(dāng)我們從數(shù)據(jù)庫(kù)找不到的時(shí)候,我們也將這個(gè)空對(duì)象設(shè)置到緩存里邊去。下次再請(qǐng)求的時(shí)候,就可以從緩存里邊獲取了。
這種情況我們一般會(huì)將空對(duì)象設(shè)置一個(gè)較短的過期時(shí)間。
緩存與數(shù)據(jù)庫(kù)雙寫一致
3.1 對(duì)于讀操作,流程是這樣的
如果我們的數(shù)據(jù)在緩存里邊有,那么就直接取緩存的。
如果緩存里沒有我們想要的數(shù)據(jù),我們會(huì)先去查詢數(shù)據(jù)庫(kù),然后將數(shù)據(jù)庫(kù)查出來(lái)的數(shù)據(jù)寫到緩存中。最后將數(shù)據(jù)返回給請(qǐng)求。
3.2 什么是緩存與數(shù)據(jù)庫(kù)雙寫一致問題?
如果僅僅查詢的話,緩存的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)是沒問題的。但是,當(dāng)我們要更新時(shí)候呢?各種情況很可能就造成數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存的數(shù)據(jù)不一致了。
這里不一致指的是:數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)跟緩存的數(shù)據(jù)不一致
從理論上說(shuō),只要我們?cè)O(shè)置了鍵的過期時(shí)間,我們就能保證緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)最終是一致的。
因?yàn)橹灰彺鏀?shù)據(jù)過期了,就會(huì)被刪除。隨后讀的時(shí)候,因?yàn)榫彺胬餂]有,就可以查數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù),然后將數(shù)據(jù)庫(kù)查出來(lái)的數(shù)據(jù)寫入到緩存中。
除了設(shè)置過期時(shí)間,我們還需要做更多的措施來(lái)盡量避免數(shù)據(jù)庫(kù)與緩存處于不一致的情況發(fā)生。
最后
本文帶領(lǐng)大家了解了如何解決緩存雪崩、緩存穿透、保證緩存與數(shù)據(jù)庫(kù)雙寫時(shí)一致 等問題,希望大家看完有所幫助。