面试必问之缓存
1.缓存有哪些类型？
- 本地缓存:在进程中的内存中缓存，没有远程交互，但缓存较小无法扩展，可使用Ehcache实现
- 分布式缓存:分布式系统下的缓存系统，需要远程请求，性能不如本地缓存
- 多级缓存:本地缓存只保存访问频率最高的热点数据，其他的放在分布式缓存
2.缓存淘汰策略有哪些？
- FIFO先进先出:利用双向链表来保存数据，新数据添加到链尾，Cache满后删除链表头部数据
- LFU最少使用:新数据添加队列尾部，缓存命中引用计数增加，队列重新排序，Cache满后删除队列尾部数据
- LRU使用率低:新数据添加链表头部，缓存命中将数据移到头部，Cache满后删除链表尾部数据
3.常用缓存Redis、Memcache
Redis
- 单线程处理请求，采用了非阻塞异步处理机制，并且是内存操作IO时间不会太长，避免上下文切换产生的代价，支持持久化和多种数据格式，提供主从同步机制，Cluster集群部署能力，实现高可用，但依然会有缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿
Memcache
- 将数据全部存在内存中，数据不能超过内存大小且不能持久化，只能存字符串，只能存KeyValue，没有赋值和同步机制
Redis详解
- 八种数据结构：String、Set、List、Hash、Sorted set、Bitmaps(可实现布隆过滤器)、HyperLogLog(可实现去重统计)、Geo(实现保存地理位置)
- 持久化：支持RDB内存快照和AOF日志文件
- 主从架构：一主多从，主负责写，并将数据复制到从节点，从负责读，读写分离
- 主从同步：1.当启动 Slave Node时，会发送 PSYNC 命令到 Master Node
2.初次连接会触发一次全量复制并启动一个后台线程生成RDB快照，同时将所有写命令缓存在内存
3.RDB生成完后，会发送给Slave，Slave写入磁盘后从磁盘加载到内存中
4.Master在将内存中的命令发送给Slave，并同步这些数据
5.如因断网或机器宕机导致Master和Slave断开连接，会自动重连并断点续传
注意：在Redis2.8版本之前，同步采用SYNC命令，复制功能分为同步和命令传播，针对断点续传效率很低，
在2.8版本之后解决了这个问题，PSYNC具有完整同步和部分同步两种模式，具体详解请参照官网
- 哨兵集群：集群监控、消息通知、故障转移、配置中心 一般都是配置3个哨兵节点
- 集群监控：哨兵会不断检查 Master 和 Slave是否正常
- 消息通知：当被监控的某个节点出现问题，哨兵会通过API发送通知到管理员
- 宕机类别：主观下线为单个哨兵对 Master 做出的下线判断，客观下线为多个哨兵对 Mster 做出SDOWN判断，并通过SENTINEL is-master-down-by-addr命令相互交流后做出的下线判断
- 故障转移：当Master 宕机后哨兵之间会进行选举，推选一个哨兵成为新的 Master，当客户端连接失效的 Master 时，集群会返回新的 Master 地址，Master 的配置文件也会发生改变，哨兵的监控目标也会 变为新Master
- 缓存更新：主动更新能够很大保证数据一致性问题，即更新完数据库在更新缓存；其次是超时剔除，对数据设置过期时间，超过过期时间自动删除，然后再次进行缓存；淘汰策略算法
- 缓存穿透：在缓存和数据库中均查不到数据，造成大量请求数据库，导致数据库宕机
- 解决方案：1.在数据库查不到直接在缓存中赋值空值并设置过期时间
2.布隆过滤器，将数据库数据哈希映射到过滤器，不存在直接返回，存在再去查缓存
- 缓存雪崩：当缓存服务器重启或大量缓存集体失效，造成大量请求数据库，导致数据库宕机
- 解决方案：1.双机房部署以及主从+哨兵机制，设置Redis节点避免全盘崩溃
2.设置本地缓存、限流降级请求默认数据
3.优化缓存过期时间或设置缓存不过期
- 缓存击穿：某个热点数据失效时，大量针对这个数据的请求会穿透到数据库
- 解决方案：1.互斥锁或JVM锁，只有第一个线程能拿到锁执行数据库查询，其他线程阻塞等待，等第一个线程将数据写入缓存，其他线程直接走缓存
2.设置热点不过期，异步加载数据更新缓存，但会导致短时间内数据不一致，如果缓存刷新不上还会产生脏数据
3.缓存自动续期、二级缓存等，但在没有发生时会造成资源浪费
- 待补充......
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