1. 該怎麼解決 Redis 緩存穿透和緩存雪崩問題
緩存雪崩： 由於緩存層承載著大量請求，有效地 保護了存儲層，但是如果緩存層由於某些原因不能提供服務，比如 Redis 節點掛掉了，熱點 key 全部失效了，在這些情況下，所有的請求都會直接請求到資料庫，可能會造成資料庫宕機的情況。
預防和解決緩存雪崩問題，可以從以下三個方面進行著手：
1、使用 Redis 高可用架構：使用 Redis 集群來保證 Redis 服務不會掛掉
2、緩存時間不一致： 給緩存的失效時間，加上一個隨機值，避免集體失效
3、限流降級策略：有一定的備案，比如個性推薦服務不可用了，換成熱點數據推薦服務
緩存穿透： 緩存穿透是指查詢一個根本不存在的數據，這樣的數據肯定不在緩存中，這會導致請求全部落到資料庫上，有可能出現資料庫宕機的情況。
預防和解決緩存穿透問題，可以考慮以下兩種方法：
1、緩存空對象： 將空值緩存起來，但是這樣就有一個問題，大量無效的空值將佔用空間，非常浪費。
2、布隆過濾器攔截： 將所有可能的查詢key 先映射到布隆過濾器中，查詢時先判斷key是否存在布隆過濾器中，存在才繼續向下執行，如果不存在，則直接返回。布隆過濾器有一定的誤判，所以需要你的業務允許一定的容錯性。
2. 什麼是緩存穿透
緩存穿透又稱緩存擊穿,是指在高並發場景下緩存中(包括本地緩存和Redis緩存)的某一個Key被高並發的訪問沒有命中,此時回去資料庫中訪問數據,導致資料庫並發的執行大量查詢操作,對DB造成巨大的壓力。
3. 緩存穿透的意義
最基本的就是首先做好參數校驗，一些不合法的參數請求直接拋出異常信息返回給客戶端。比如查詢的資料庫 id 不能小於 0、傳入的郵箱格式不對的時候直接返回錯誤消息給客戶端等等。
1）緩存無效 key : 如果緩存和資料庫都查不到某個 key 的數據就寫一個到 redis 中去並設置過期時間，具體命令如下：SET key value EX 10086。這種方式可以解決請求的 key 變化不頻繁的情況，如何黑客惡意攻擊，每次構建的不同的請求key，會導致 redis 中緩存大量無效的 key 。很明顯，這種方案並不能從根本上解決此問題。如果非要用這種方式來解決穿透問題的話，盡量將無效的 key 的過期時間設置短一點比如 1 分鍾。另外，一般情況下我們是這樣設計 key 的： 表名:列名:主鍵名:主鍵值。
2）布隆過濾器：布隆過濾器是一個非常神奇的數據結構，通過它我們可以非常方便地判斷一個給定數據是否存在與海量數據中。我們需要的就是判斷 key 是否合法，有沒有感覺布隆過濾器就是我們想要找的那個「人」。具體是這樣做的：把所有可能存在的請求的值都存放在布隆過濾器中，當用戶請求過來，我會先判斷用戶發來的請求的值是否存在於布隆過濾器中。不存在的話，直接返回請求參數錯誤信息給客戶端，存在的話才會走下面的流程。
4. redis緩存穿透，頻繁查詢db，怎麼解決
首先要明白redis資料庫
redis內存資料庫, 所數據基本都存於內存, 定追加或者快照式刷新硬碟.
由於redis內存資料庫, 所讀取寫入速度非快, 所經用做數據, 頁面等緩存
5. 華為技術架構師分享：高並發場景下緩存處理的一些思路
在實際的開發當中，我們經常需要進行磁碟數據的讀取和搜索，因此經常會有出現從資料庫讀取數據的場景出現。但是當數據訪問量次數增大的時候，過多的磁碟讀取可能會最終成為整個系統的性能瓶頸，甚至是壓垮整個資料庫，導致系統卡死等嚴重問題。
常規的應用系統中，我們通常會在需要的時候對資料庫進行查找，因此系統的大致結構如下所示：
1.緩存和資料庫之間數據一致性問題
常用於緩存處理的機制我總結為了以下幾種：
首先來簡單說說Cache aside的這種方式：
Cache Aside模式
這種模式處理緩存通常都是先從資料庫緩存查詢，如果緩存沒有命中則從資料庫中進行查找。
這裡面會發生的三種情況如下：
緩存命中：
當查詢的時候發現緩存存在，那麼直接從緩存中提取。
緩存失效：
當緩存沒有數據的時候，則從database裡面讀取源數據，再加入到cache裡面去。
緩存更新：
當有新的寫操作去修改database裡面的數據時，需要在寫操作完成之後，讓cache裡面對應的數據失效。
關於這種模式下依然會存在缺陷。比如，一個是讀操作，但是沒有命中緩存，然後就到資料庫中取數據，此時來了一個寫操作，寫完資料庫後，讓緩存失效，然後，之前的那個讀操作再把老的數據放進去，所以，會造成臟數據。
Facebook的大牛們也曾經就緩存處理這個問題發表過相關的論文，鏈接如下:
分布式環境中要想完全的保證數據一致性是一件極為困難的事情，我們只能夠盡可能的減低這種數據不一致性問題產生的情況。
Read Through模式
Read Through模式是指應用程序始終從緩存中請求數據。 如果緩存沒有數據，則它負責使用底層提供程序插件從資料庫中檢索數據。 檢索數據後，緩存會自行更新並將數據返回給調用應用程序。使用Read Through 有一個好處。
我們總是使用key從緩存中檢索數據, 調用的應用程序不知道資料庫， 由存儲方來負責自己的緩存處理，這使代碼更具可讀性， 代碼更清晰。但是這也有相應的缺陷，開發人員需要給編寫相關的程序插件，增加了開發的難度性。
Write Through模式
Write Through模式和Read Through模式類似，當數據發生更新的時候，先去Cache裡面進行更新，如果命中了，則先更新緩存再由Cache方來更新database。如果沒有命中的話，就直接更新Cache裡面的數據。
2.緩存穿透問題
在高並發的場景中，緩存穿透是一個經常都會遇到的問題。
什麼是緩存穿透？
大量的請求在緩存中沒有查詢到指定的數據，因此需要從資料庫中進行查詢，造成緩存穿透。
會造成什麼後果？
大量的請求短時間內湧入到database中進行查詢會增加database的壓力，最終導致database無法承載客戶單請求的壓力，出現宕機卡死等現象。
常用的解決方案通常有以下幾類：
1.空值緩存
在某些特定的業務場景中，對於數據的查詢可能會是空的，沒有實際的存在，並且這類數據信息在短時間進行多次的反復查詢也不會有變化，那麼整個過程中，多次的請求資料庫操作會顯得有些多餘。
不妨可以將這些空值（沒有查詢結果的數據）對應的key存儲在緩存中，那麼第二次查找的時候就不需要再次請求到database那麼麻煩，只需要通過內存查詢即可。這樣的做法能夠大大減少對於database的訪問壓力。
2.布隆過濾器
通常對於database裡面的數據的key值可以預先存儲在布隆過濾器裡面去，然後先在布隆過濾器裡面進行過濾，如果發現布隆過濾器中沒有的話，就再去redis裡面進行查詢，如果redis中也沒有數據的話，再去database查詢。這樣可以避免不存在的數據信息也去往存儲庫中進行查詢情況。
什麼是緩存雪崩？
當緩存伺服器重啟或者大量緩存集中在某一個時間段失效，這樣在失效的時候，也會給後端系統(比如DB)帶來很大壓力。
如何避免緩存雪崩問題？
1.使用加鎖隊列來應付這種問題。當有多個請求湧入的時候，當緩存失效的時候加入一把分布式鎖，只允許搶鎖成功的請求去庫裡面讀取數據然後將其存入緩存中，再釋放鎖，讓後續的讀請求從緩存中取數據。但是這種做法有一定的弊端，過多的讀請求線程堵塞，將機器內存占滿，依然沒有能夠從根本上解決問題。
2.在並發場景發生前，先手動觸發請求，將緩存都存儲起來，以減少後期請求對database的第一次查詢的壓力。數據過期時間設置盡量分散開來，不要讓數據出現同一時間段出現緩存過期的情況。
3.從緩存可用性的角度來思考，避免緩存出現單點故障的問題，可以結合使用 主從+哨兵的模式來搭建緩存架構，但是這種模式搭建的緩存架構有個弊端，就是無法進行緩存分片，存儲緩存的數據量有限制，因此可以升級為Redis Cluster架構來進行優化處理。（需要結合企業實際的經濟實力，畢竟Redis Cluster的搭建需要更多的機器）
4.Ehcache本地緩存 + Hystrix限流&降級,避免MySQL被打死。
使用 Ehcache本地緩存的目的也是考慮在 Redis Cluster 完全不可用的時候，Ehcache本地緩存還能夠支撐一陣。
使用 Hystrix進行限流 & 降級 ，比如一秒來了5000個請求，我們可以設置假設只能有一秒 2000個請求能通過這個組件，那麼其他剩餘的 3000 請求就會走限流邏輯。
然後去調用我們自己開發的降級組件（降級），比如設置的一些默認值呀之類的。以此來保護最後的 MySQL 不會被大量的請求給打死。
6. 緩存擊穿、穿透、雪崩及Redis分布式鎖
分布式鎖: setnx ,redisson 並發問題
冪等問題: 落表狀態,Redis
緩存擊穿: 指緩存中無,db中有
原因: 一個key高並發恰好失效導致大量請求到db
方案: 加鎖,自旋鎖,或一個線程查db,一個線程監控(直接用Redisson分布式鎖)
緩存穿透:指緩存和db中均無
原因: 一般是惡意請求
方案: 加布隆過濾,或查db無時,也設置緩存,value為某些特殊表示或"null"
雪崩:指緩存同時大量失效
原因: 大量的key同時失效,db壓力加大
方案: 設置失效時間是增加隨機數
問題方案文獻:
https://www.jianshu.com/p/31ab9b020cd9 (圖例分析)
https://blog.csdn.net/fcvtb/article/details/89478554
Redis分布式鎖:
事務未執行完鎖已到期釋放問題：使用Redissoin解決續租問題，內部已解決
分布式鎖文獻:
https://www.jianshu.com/p/4838f8be00c9
https://blog.csdn.net/qq_30038111/article/details/90696233 (setnx + expire同時操作)
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https://www.runoob.com/redis/keys-scan.html
https://www.jianshu.com/p/611a492d9121 Redis原理與應用
7. 什麼是緩存穿透有哪些解決辦法
緩存穿透：指查詢一個不存在的數據，由於緩存是不命中時需要從資料庫查詢，查不到數據則不寫入緩存，這將導致這個不存在的數據每次請求都要到資料庫去查詢，造成緩存穿透。
解決方案：最簡單的方法是如果一個查詢返回的數據為空（不管是數據不存在，還是系統故障），我們就把這個空結果進行緩存，但它的過期時間會很短，最長不超過五分鍾。
一些不合法的參數請求直接拋出異常信息返回給客戶端。比如查詢的資料庫 id 不能小於 0、傳入的郵箱格式不對的時候直接返回錯誤消息給客戶端等
8. java清緩存前可以進後台方法,清完緩存不進了
關於java清緩存前可以進後台方法,清完緩存不進了相關資料如下
java我們在使用緩存時，往往先嘗試去緩存中取值，如果沒有，再去資料庫取值，如果資料庫也沒有值，則根據業務需求，返回空或者拋異常。
如果用戶一直訪問一個資料庫不存在的數據，比如id為-1的數據，就會導致每次請求都會先去緩存查一次，然後再去資料庫查一次，造成嚴重的性能問題。這種情況就叫緩存穿透。
解決方案
以下幾種解決方案：對請求參數做校驗，比如用戶鑒權校驗，id做基礎校驗，id <= 0的直接攔截。
如果查詢到資料庫沒有值，也將對應的key存進緩存中，value為null。這樣下次查詢就直接從緩存返回了。但這里的key的緩存時間應該比較短，比如30s。防止後面在資料庫插入了這條數據，而用戶獲取不到。
使用布隆過濾器，判斷一個key是否已經查過了，如果已經查過了，就不去資料庫查詢。
緩存擊穿
緩存擊穿指的是，一個key的訪問量非常大，比如某秒殺活動，有1w/s的並發量。這個key在某一時刻過期，那這些大量的請求就會一瞬間到資料庫，資料庫可能會直接崩潰。
解決方案
緩存擊穿的解決方案也有幾種，可以配合使用：對於熱點數據，慎重考慮過期時間，確保熱點期間key不會過期，甚至有些可以設置永不過期。
使用互斥鎖(比如Java的多線程鎖機制)，第一個線程訪問key的時候就鎖住，等查詢資料庫返回後，把值插入到緩存後再釋放鎖，這樣後面的請求就可以直接取緩存裡面的數據了。
緩存雪崩
緩存雪崩指的是，在某一時刻，多個key失效。這樣就會有大量的請求從緩存中獲取不到值，全部到資料庫。還有另一種情況，就是緩存伺服器宕機，也算做緩存雪崩。
解決方案
針對上述兩種情況，緩存雪崩有兩種解決方案：對每個key的過期時間設置一個隨機值，而不是所有key都相同。
使用高可用的分布式緩存集群，確保緩存的高可用性，比如redis-cluster。
9. redis常見問題
1. 緩存擊穿
緩存擊穿是指一個請求要訪問的數據，緩存中沒有，但資料庫中有的情況。這種情況一般都是緩存過期了。
但是這時由於並發訪問這個緩存的用戶特別多，這是一個熱點 key，這么多用戶的請求同時過來，在緩存裡面沒有取到數據，所以又同時去訪問資料庫取數據，引起資料庫流量激增，壓力瞬間增大，直接崩潰給你看。
所以一個數據有緩存，每次請求都從緩存中快速的返回了數據，但是某個時間點緩存失效了，某個請求在緩存中沒有請求到數據，這時候我們就說這個請求就"擊穿"了緩存。
針對這個場景，對應的解決方案一般來說有三種。
藉助Redis setNX命令設置一個標志位就行。設置成功的放行，設置失敗的就輪詢等待。就是在更新緩存時加把鎖
後台開一個定時任務，專門主動更新過期數據
比如程序中設置 why 這個熱點 key 的時候，同時設置了過期時間為 10 分鍾，那後台程序在第 8 分鍾的時候，會去資料庫查詢數據並重新放到緩存中，同時再次設置緩存為 10 分鍾。
其實上面的後台續命思想的最終體現是也是永不過期。
只是後台續命的思想，會主動更新緩存，適用於緩存會變的場景。會出現緩存不一致的情況，取決於你的業務場景能接受多長時間的緩存不一致。
2. 緩存穿透
緩存穿透是指一個請求要訪問的數據，緩存和資料庫中都沒有，而用戶短時間、高密度的發起這樣的請求，每次都打到資料庫服務上，給資料庫造成了壓力。一般來說這樣的請求屬於惡意請求。
解決方案有兩種：
就是在資料庫即使沒有查詢到數據，我們也把這次請求當做 key 緩存起來，value 可以是 NULL。下次同樣請求就會命中這個 NULL，緩存層就處理了這個請求，不會對資料庫產生壓力。這樣實現起來簡單，開發成本很低。
3. 緩存雪崩
緩存雪崩是指緩存中大多數的數據在同一時間到達過期時間，而查詢數據量巨大，這時候，又是緩存中沒有，資料庫中有的情況了。
防止雪崩的方案簡單來說就是錯峰過期。
在設置 key 過期時間的時候，在加上一個短的隨機過期時間，這樣就能避免大量緩存在同一時間過期，引起的緩存雪崩。
如果發了雪崩，我們可以有服務降級、熔斷、限流手段來拒絕一些請求，保證服務的正常。但是，這些對用戶體驗是有一定影響的。
4. Redis 高可用架構
Redis 高可用架構，大家基本上都能想到主從、哨兵、集群這三種模式。
哨兵模式：
它主要執行三種類型的任務：
哨兵其實也是一個分布式系統，我們可以運行多個哨兵。
然後這些哨兵之間需要相互通氣，交流信息，通過投票來決定是否執行自動故障遷移，以及選擇哪個從伺服器作為新的主伺服器。
哨兵之間採用的協議是 gossip，是一種去中心化的協議，達成的是最終一致性。
選舉規則：