面试八股之redis篇（day1）
redis：后端最常见的缓存中间件。需要重点关照
主要包含两个场景：使用场景 其他面试题
其中使用场景包含：缓存，分布式锁，计数器，保存token，消息队列，延迟队列。
其他面试题：集训相关内容，事务，redis为社么那么快‘
使用场景有十个面试题，其他面试题有八个，需要记忆。
redis使用场景面试题
1，我看你做的项目中都用到了redis，你最近在项目的哪些场景中使用了redis呢？
（结合简历当中的内容回答）
问题目的：验证项目场景真实性，作为深入发问的切入点
常见切入点：1缓存穿透，2缓存击穿，3雪崩
1.缓存穿透：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询数据库。
一般情况下出现这种问题的原因是因为有人恶意通过你的请求路径，制造假id或比较大的值来冲击你的数据库，导致你的数据库被击垮宕。
解决方案1：缓存空数据，查询返回的数据为空，把这个空结果进行缓存
可能缓存内容数据不一致，当key=1的值被攻击赋予空值后，下一次正常key=1的数据想进来是无法被赋值的，导致缓存内容数据不一致。
优点：简单。 缺点：可能出现缓存内容数据不一致问题，占用内存太多
解决方案2：布隆过滤器
作用：布隆过滤器可以用于检测一个元素是否在一个集合中，用于拦截不存在的数据
前提：在缓存预热的时候需要预热布隆过滤器
详细实现原理：
依赖 bitmap（位图）：相当于是一个以bit为单位的数组，数组中的每个单元只能存储二进制数0或1。当存储数据的时候，会把这个数据通过多个哈希函数来获取哈希值，更具哈希计算书组对应的位置改为1，然后把这些数据都存储在这张位图中。
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
存储数据：id为1的数据，通过多个hash函数获取hash值，根据hashi计算数组对应的位置更改为1
如上图，id1就是由hash1(1)=1,hash2(1)=3,hash3(1)=7构成
查询数据：使用相同的hash函数获取hash值，判断对应位置是否都为1，都是则这个数存在。
所以会存在问题，假设id1占据了137，id2占据了589，假设id3占据的是389，那该怎么办呢？
所以布隆过滤器存在误判的可能。
误判率：数组越小，误判率越大，数组越大，误判率越小，同时带来更多的内存消耗。
在具体的实现方案中（例入redission或Guava中）都可以设置这个误判率的可允许大小。
private static void initData(RBloomFilter bloomFilter, int size){
//第一个参数：布隆过滤器存储的元素个数：第一个参数：误判率
bloomFilter.tryInt(size,0.05);
//在布隆过滤器初始化数据‘
for(int i=0;i 一般项目的误判率都在百分之五左右
优点：内存占用较少，没有多余的key，缺点：实现复杂，存在误判。
2.缓存击穿：给某一个key设置了过期时间，当key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，这些并发请求可能会瞬间把DB压垮
解决方案1：互斥锁
流程：
线程1
1，先查询缓存，没查到数据。2，添加互斥锁。3，查询数据库，重建缓存数据。4，写入缓存。5，释放锁。
线程2
1，查询缓存未命中。2，想获取锁，但是线程一正在使用互斥锁重建缓存数据，获取互斥锁失败。3，休眠一会在充实获取互斥锁。4，不断重试，直到线程一重建缓存，线程二直接从缓存获取数据。
特点：强一致性（和钱相关），性能差
解决方案2：逻辑过期
流程
线程一
1，查询缓存，发现缓存已过期。2，获取互斥锁成功。3，开启新线程线程2，线程二重建缓存写入缓存释放锁。4，线程一返回过期数据。
线程3（线程2重建缓存之前）
1，查询缓存发现过期。2，获取锁失败。3，返回过期数据
线程4（线程2重建缓存之后）
1，命中缓存，且没有过期
特点：高可用性（注重用户体验），性能优秀
3.缓存雪崩：在同一时间段大量的key同时失效或者redis服务器宕机，导致大量请求到达数据库，带来巨大压力。
解决方案1（key同时失效）：给不同的key的TTL添加随机值
解决方案2（redis服务器宕机）：利用redis集群提高服务的可用性，哨兵模式，集群模式
解决方案3：给缓存业务添加降级限流策略：nginx或者微服务网关（gateway）上添加降级限流策略。我使用的是sentinel，可以给业务添加熔断，限流等具体的限制。
解决方案4：给业务添加多级缓存：用Guava或者Caffeine作为一级缓存，redis作为二级缓存
与缓存穿透的区别就是，一个是只有一个key失效，一个是大量key'同时失效。这redis三兄弟其实都可以用限流来做保底的解决方法。