Redis面试题

Redis为什么速度快

1. Redis是纯内存操作，执行速度非常快
2. 采用单线程，避免不必要的上下文切换可竞争条件，多线程还要考虑线程安全问题
3. 使用I/O多路复用模型，非阻塞IO

Redis的应用场景

重要

结合自己的项目来进行表述

缓存、分布式锁、计数器、保存token、消息队列、延迟队列

Redis缓存三兄弟

重要

穿透无中生有key，布隆过滤null隔离。

缓存击穿过期key， 锁与非期解难题。

雪崩大量过期key，过期时间要随机。

面试必考三兄弟，可用限流来保底。

缓存穿透

定义

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

方案一: 缓存空值

定义

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

优缺点

• 操作比较简单
• 消耗内存，可能会发生不一致的问题

方案二: 布隆过滤器

定义

​ bitmap（位图）：相当于是一个以（bit）位为单位的数组，数组中每个单元只能存储二进制数0或1

作用

布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中。

优缺点

• 优点：内存占用较少，没有多余key
• 缺点：实现复杂，存在误判

缓存击穿

定义

给某一个key设置了过期时间，当key过期的时候，恰好这时间点对这个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

方案一: 互斥锁

定义

当缓存失效时，不立即去load db，先使用如 Redis 的 SETNX 去设置一个互斥锁。

当操作成功返回时，再进行 load db的操作并回设缓存，否则重试get缓存的方法

优缺点

• 数据强一致性
• 性能上可能没那么高，且有可能产生死锁的问题

方案二: 逻辑过期

定义

1. 在设置key的时候，设置一个过期时间字段一块存入缓存中，不给当前key设置过期时间；
2. 当查询的时候，从redis取出数据后判断时间是否过期；
3. 如果过期，则开通另外一个线程进行数据同步，当前线程正常返回数据，这个数据可能不是最新的。

优缺点

• 高可用性,性能比较高
• 数据可能不是最新的，无法保证强一致性。

缓存雪崩

定义

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

• 给不同的Key的TTL添加随机值
• 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 (ngxin或spring cloud gateway)
• 给业务添加多级缓存(Guava或Caffeine)

双写一致性

定义

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