什么是缓存穿透?怎么解决?

候选人:嗯,我想一下。缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据,由于存储层查不到数据因此不写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都要到 DB 去查询,可能导致 DB 挂掉。这种情况大概率是遭到了攻击。解决方案的话,我们通常都会用布隆过滤器来解决它。

  1. 你能介绍一下布隆过滤器吗?

候选人:嗯,是这样的。布隆过滤器主要是用于检索一个元素是否在一个集合中。我们当时使用的是Redisson实现的布隆过滤器。它的底层原理是,先初始化一个比较大的数组,里面存放的是二进制0或1。一开始都是0,当一个key来了之后,经过3次hash计算,模数组长度找到数据的下标,然后把数组中原来的0改为1。这样,三个数组的位置就能标明一个key的存在。查找的过程也是一样的。当然,布隆过滤器有可能会产生一定的误判,我们一般可以设置这个误判率,大概不会超过5%。其实这个误判是必然存在的,要不就得增加数组的长度。5%以内的误判率一般的项目也能接受,不至于高并发下压倒数据库。

什么是缓存击穿?怎么解决?

候选人:嗯!缓存击穿的意思是,对于设置了过期时间的key,缓存在某个时间点过期的时候,恰好这个时间点对这个Key有大量的并发请求过来。这些请求发现缓存过期,一般都会从后端 DB 加载数据并回设到缓存,这个时候大并发的请求可能会瞬间把 DB 压垮。解决方案有两种方式:第一,可以使用互斥锁: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。第二种方案是设置当前key逻辑过期,大概思路如下: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。当然,两种方案各有利弊:如果选择数据的强一致性,建议使用分布式锁的方案,但性能上可能没那么高,且有可能产生死锁的问题。如果选择key的逻辑删除,则优先考虑高可用性,性能比较高,但数据同步这块做不到强一致。

什么是缓存雪崩?怎么解决?

候选人:嗯!缓存雪崩意思是,设置缓存时采用了相同的过期时间,导致缓存在某一时刻同时失效,请求全部转发到DB,DB瞬时压力过重而雪崩。与缓存击穿的区别是:雪崩是很多key,而击穿是某一个key缓存。解决方案主要是,可以将缓存失效时间分散开。比如,可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值,比如1-5分钟随机。这样,每一个缓存的过期时间的重复率

就会降低,就很难引发集体失效的事件。

redis做为缓存,mysql的数据如何与redis进行同步呢?(双写一致性)

候选人:嗯!就说我最近做的这个项目,里面有xxxx(根据自己的简历上写)的功能,需要让数据库与redis高度保持一致,因为要求时效性比较高。我们当时采用的读写锁保证的强一致性。我们使用的是Redisson实现的读写锁。在读的时候添加共享锁,可以保证读读不互斥、读写互斥。当我们更新数据的时候,添加排他锁。它是读写、读读都互斥,这样就能保证在写数据的同时,是不会让其他线程读数据的,避免了脏数据。这里面需要注意的是,读方法和写方法上需要使用同一把锁才行。

那这个排他锁是如何保证读写、读读互斥的呢?

候选人:其实排他锁底层使用的也是SETNX,它保证了同时只能有一个线程操作锁住的方法。

  1. 你听说过延时双删吗?为什么不用它呢?

候选人:延迟双删,如果是写操作,我们先把缓存中的数据删除,然后更新数据库,最后再延时删除缓存中的数据。其中,这个延时多久不太好确定。在延时的过程中,可能会出现脏数据,并不能保证强一致性,所以没有采用它。

  1. redis做为缓存,mysql的数据如何与redis进行同步呢?(双写一致性)

候选人:嗯!就说我最近做的这个项目,里面有xxxx(根据自己的简历上写)的功能。数据同步可以有一定的延时(这符合大部分业务需求)。我们当时采用的阿里的Canal组件实现数据同步:不需要更改业务代码,只需部署一个Canal服务。Canal服务把自己伪装成mysql的一个从节点。当mysql数据更新以后,Canal会读取binlog数据,然后再通过Canal的客户端获取到数据,并更新缓存即可。