Redis面试常问此类问题。我们就认真的分析一下。

缓存三连问

缓存穿透(没有key):

  • 问题:
    • 用户请求读取redis中没有数据,又去找数据库中,数据库也没有。现在的情况就相当于直接访问redis又访问数据库,一旦请求量变大,就数据库扛不住,就挂了。
  • 解决办法:
    1. 在用户的请求,对请求参数判断,不合法,就直接return
    2. 数据库找不到,那就再redis弄个虚假的数据,设置TTL。 缺点:占用大量内存空间存储
    3. 使用布隆过滤器。 缺点:不保证100%没问题

缓存击穿(一个热点key失效):

  • 用户访问一个热点的redis的key,但是这个key突然失效,失效瞬间,大量请求数据库就打进来了,直接打崩数据库。
  • 解决办法:
    1. 此热点key设置永不过期,如需要业务判定时,建议存储新对象(属性有Object data,String expireTime)。原数据存放在data中
    2. (互斥)锁。从数据库读取值,插入key的时候,使用Redisson只允许一个线程读取即可!(也可以使用setnx命令实现,此命令读取的时候会判断key是否存在,如果锁存在才会去插入key,即可避免。但是不建议使用此基础版本的互斥锁)

缓存雪崩(多个key失效):

  • 问题:
    • 用户大量的请求到redis中读取数据,但是redis中的key,设置了相同的失效时间,一旦到了失效时间,大量的key失效,请求直接打在数据库中,将数据库打崩。
  • 解决办法:
    1. 设置不同key的失效时间,避免同时key失效,瞬间数据库访问大量并发。
    2. 设置不失效,一旦数据户有变动,就刷新缓存。

如何避免 Redis 缓存崩溃的三个问题?

  • 事前:部署集群
  • 事中:使用本地 ehcache缓存 + hystrix 限流、降级
  • 事后:redis持久化存储(RDB+AOF),一旦重启,自动读取硬盘上的数据,快速恢复。

什么是RDB AOF?

  • RDB半持久化,通过默认配置,设置时间进行持久化新的文件,然后完成替换老的文件存储。会存在数据丢失问题,因为设置60s存储一次,如果存储时间没到,就挂了,那么上一次的存储时间到崩溃时间的数据就会丢失
  • AOF持久化方案 通过简单的脚本启动自己AOF文件就行,默认每秒同步一次,就不会丢失很多的数据。
  • RDB与AOF同时存在:优先听AOF的。
  • 但是RDB性能更好,但是存在丢失的概率更大
  • AOF持续性的 IO性能 差一点,但是丢失数据的概率更小
  • 官方建议同时存在:RDB做备用,AOF重写时间长一点,减少性能消耗。

Redis键过期的策略有(常用)?

  • 定时删除:设置个过期时间,到时间自动删除
  • 惰性删除:如果过期了不管,一旦调用的时候,再判断,过期了再删除
  • 定期删除:(外部手段干扰)定时间对数据库进行检查,删除里面的过期值

Redis 的超卖问题 & 简单分布式锁

单机部署的项目,简单的加jvm锁(也就是传说中的(synchronized)就行了。但是目前是分布式项目,加锁只能保证单机服务问题,就无法保证多机的数据安全问题。我们就需要一个 分布式锁

我们采用redis 来做分布式锁,当然分布式锁有很多方式,redis比较方便一点。

调用的是Redis的 API setnx key value 也就是K 不在 在设置V,K在,不设置V

setnx key value   
# 当key 不存在的时候 才会set 值
在 stringRedisTemplate 中 调用的是.opsForValue().setIfAbsent("key",value); 返回一个布尔值

如果单纯这样涉及,就会有所谓的死锁情况,比如项目加锁后,停电,嘎,没有释放锁,锁的key永久都在,所以务必加上key的失效时间

在刁钻一点
加上失效时间 如果写法不对也不能保证100%的没问题

流程图图下

有个问题,服务器挂了,标记未删除

如果 在没有删除 标记之前,服务器挂了,重启后,所有的 请求都去设置标记,但每次都是获得,已经存在标记了,就会带来新的问题。

我们需要对一个key 设置一下 超时时间

// 格式:   stringRedisTemplate.expire(key,value,time,时间单位)
// 设置 10 秒 失效时间
stringRedisTemplate.expire("flag",10,TimeUtils.Second);

上面的也有问题,如果 添加key 之后 在设置失效时间,就会带来新的问题,添加的时候,没设置失效之前挂了。我们就需要在设置key的时候,同时 指定时间

    超高并发依旧有问题!!!!

    超高并发依旧有问题!!!!

    超高并发依旧有问题!!!!


        // 添加标记10秒失效
        Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("key",value,10, TimeUtils.Second);

        try {
            if (!result) {
                System.out.println();
            } else {
                System.out.println();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 删除key标记
            stringRedisTemplate.delete("key");
        }

还有个问题 如果 redis 设置key后 网络超时了,10秒后,网络正常了 或者 业务 响应了 10秒 即 分布式锁永久失效(自己加的锁,被别人释放了)

我们设置标记的value 为我们当前操作的 UUID,我们删除的时候,都要去读取匹配 我们的UUID ,匹配成功,我们才取删除!

还有问题 查到自己的UUID,匹配成功,去删除的时候,10秒失效时间到了,其他线程,一样拿到线程,霍霍数据 (锁续命问题)

开辟新线程,去检验 主线程 是否持有锁,如果有所,重新设置 锁时间,手写太要命,用Redis 官方推荐的 Redisson

Redissonhttps://github.com/redisson/redisson

他是对 jedis 增强,虽然没有直接关系!!! redis son 即 redis的儿子 ,被官方承认的!

用途:

Redisson 里的lock 机制,是开启定时器 (根据存储键的时间/3),重新设置 redis 中键的失效时间并嵌套调用

特别说明

由于Redis才有主从复制的情况,切换子节点作为主节点时,难免出现主从复制延迟情况,进而造成锁失效。如果Redis是单主节点,就不会有这个情况!

用法:

Maven依赖

        <!-- Redisson -->
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson</artifactId>
            <version>3.15.0</version>
        </dependency>

注入一个 Bean

    @Bean
    public Redisson redisson() {
        Config config = new Config();
        // Redis是单机服务
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setDatabase(0);
        return (Redisson) Redisson.create(config);
    }

快速使用 伪代码,请查看下方更为详尽的代码!

    @Autowired
    Redisson redisson;

    String lockKey = "自定义一个key(一般是用户Id锁自己的操作)";
    RLock redissonLock = redisson.getLock(lockKey);
    try{
        redissonLock.lock();
        // TODO 执行操作 
    }finally{
        redissonLock.unlock();
    }

Redisson 更详细的代码

    @Autowired
    private Redisson redisson;

    @SneakyThrows
    @Override
    public void XXXXX(String[] args) {
        String lockKey = "自定义一个key(一般是用户Id锁自己的操作)";
        RLock redissonLock = redisson.getLock(lockKey);
        boolean flag = false;
        //todo 使用Redisson 获得一个5秒的分布式锁,如果加载try里,拿锁出现异常,执行释放锁,就会释放了寂寞
        flag = redissonLock.tryLock(5, TimeUnit.SECONDS);
        try {
            if (flag) {
                // TODO 执行自己的业务逻辑 先查询订单数量,再下单。
            } else {
                System.out.println("没有加锁成功,业务不执行执行!!");
            }
        } catch (Exception e) {
            // todo 自己做自己业务的异常处理
        } finally {
            // todo 一旦加锁成功,方法结束必须要释放锁
            if (flag) {
                redissonLock.unlock();
            }
        }
    }

Redis 主从架构锁失效问题

Redlock

Redis的多级缓存一致性问题

Redis与数据库缓存不一致问题

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