Redis相关面试题

1. 缓存击穿、缓存穿透和缓存雪崩

缓存失效的问题：缓存击穿、缓存穿透和缓存雪崩，都会导致缓存失效！

缓存击穿：（高频热点数据key失效）

问题描述(一般只的是查同一条数据)
- 缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是热点数据key的缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力
解决方案
- 设置热点数据永远不过期
- 设置互斥锁：大量并发请求时，只有第一个请求线程能拿到锁并执行数据库查询操作，其他的线程拿不到锁就等待，等到第一个线程将数据写入缓存后，其他线程直接走缓存，不用再去查数据库。

缓存穿透：（查询不存在数据）

问题描述
- 缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据，由于缓存不命中时需要从数据库查询，查不到数据则不写入缓存，导致每次请求都需要从数据库中读取数据，增加了数据库的负担。
解决方案
- 对查询结果为null的数据进行缓存，缓存有效时间可以设置短点
- 使用布隆过滤器：将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据会被这个bitmap拦截掉，从而避免了数据库的查询压力。
- 接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截
- 设置黑名单（ip-->fail count）

缓存雪崩：（大面积key同时失效）

问题描述
- 缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至down机。和缓存击穿不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库。
解决方案
- 缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
- 如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同得缓存数据库中。
- 设置热点数据永远不过期。

2. Redis缓存淘汰策略有哪些？

主要有以下几种策略：

volatile-lru：从已设置过期时间的数据集（server. db[i]. expires）中，挑选最近最少使用的数据淘汰。
volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集（server. db[i]. expires）中，挑选距离过期时间最近的数据淘汰。
volatile-random：从已设置过期时间的数据集（server. db[i]. expires）中，随机选择数据淘汰。
allkeys-lru：从所有数据集（server. db[i]. dict）中，挑选最近最少使用的数据淘汰。
allkeys-random：从所有数据集（server. db[i]. dict）中，随机选择数据淘汰。
noeviction：不淘汰任何数据，当内存满时，新的写入操作会报错。

具体如何配置：

在Redis的配置文件redis.conf，找到如下的配置项：

XML 复制代码

maxmemory <bytes>  # 设置Redis使用的内存上限
maxmemory-policy noeviction  # 设置淘汰策略

当Redis使用的内存达到maxmemory设置的上限时，会按照maxmemory-policy设置的策略进行淘汰数据

3. 如何保证缓存和数据库的一致性

策略1：先更新数据库，再删除缓存

问题：A查缓存没有，读数据库5，正准备放到缓存; B更新数据库6，删除缓存，A设置缓存5

策略2：先删除缓存，再更新数据库

问题: A删除缓存，准备更新数据库6 ; B查缓存没有，查数据库5，设置缓存5，A更新数据库6

策略3：先删除缓存，再更新数据库，再延迟删除缓存（延迟双删）

问题: A删除缓存，准备更新数据库6 ; B查缓存没有，查数据库5，设置缓存5，A更新数据库6
解决：A更新数据库后，延迟N秒，再删除一下缓存

策略3的这种方式，称为延迟双删！

原理：先删除缓存，然后更新数据库，最后（延迟N秒）再执行删除缓存。进行两次删除，且中间需要延迟一段时间。
延迟时间要大于一次写操作的时间。原因：如果延迟时间小于写入redis的时间，会导致请求1清除了缓存，但是请求2缓存还未写入的尴尬。

延迟双删策略只是一种同步数据库与缓存的手段，在系统并发量不高的情况下可以使用这种方式解决，如果是并发量高的情况下，可以另寻其他解决方案，如使用canal

更好的方案，要借助于中间件canal，它能分析和收集binlog的日志结果。binlog是mysql自带的增、删、改的日志机制，但默认没有启用，要先启用。

4. Redis 是单线程的还是多线程的？

通常说 Redis 是单线程的。

其实主要是指 Redis 对外提供键值存储服务的主要流程，即网络 IO 和键值存储服务是由⼀个线程来完成的。
除此之外外的其他功能，如持久化、缓存过期、集群同步等，是由额外的线程执⾏的。防止有同步阻塞，导致主线程被占用影响后续的逻辑执行。

为什么Redis是单线程的

官方FAQ表示，因为Redis是基于内存的操作，CPU不是Redis的瓶颈，Redis的瓶颈最有可能是机器内存的大小或者网络带宽。
既然单线程容易实现，而且CPU不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。

Redis6.0 引入多线程

多线程是 Redis6.0 推出的一个新特性。
主要是为了解决网络 I/O 的瓶颈，提高Redis在高并发和网络延迟的场景下的性能和吞吐量，更好的利用多核CPU的硬件资源。
在 Redis6.0 中，多线程机制默认是关闭的，需要手动开启。