A. 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
B. 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。
C. 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：
D. 緩存穿透有哪些解決辦法
具體有哪些解決辦法？
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。總結一下就是下面這張圖(這張圖片不是我畫的，為了省事直接在網上找的)：
E. 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。
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G. redis緩存原理
redis緩存原理是sql語句時key值，查詢結果resultSet是value，當同一個查詢語句訪問時（select * from t_proct），只要曾經查詢過，調用緩存直接返回resultSet，節省了資料庫讀取磁碟數據的時間。
redis的存儲分為內存存儲、磁碟存儲和log文件三部分，配置文件中有三個參數對其進行配置。
save seconds updates，save配置，指出在多長時間內，有多少次更新操作，就將數據同步到數據文件。這個可以多個條件配合，比如默認配置文件中的設置，就設置了三個條件。
appendonly yes/no ，appendonly配置，指出是否在每次更新操作後進行日誌記錄，如果不開啟，可能會在斷電時導致一段時間內的數據丟失。因為redis本身同步數據文件是按上面的save條件來同步的，所以有的數據會在一段時間內只存在於內存中。
(7)redis緩存穿透圖解擴展閱讀
redis的出現，很大程度補償了memcached這類key/value存儲的不足，在部 分場合可以對關系資料庫起到很好的補充作用。它提供了Java，C/C++，C#，PHP，JavaScript，Perl，Object-C，Python，Ruby，Erlang等客戶端，使用很方便。
Redis支持主從同步。數據可以從主伺服器向任意數量的從伺服器上同步，從伺服器可以是關聯其他從伺服器的主伺服器。這使得Redis可執行單層樹復制。
存檔可以有意無意的對數據進行寫操作。由於完全實現了發布/訂閱機制，使得從資料庫在任何地方同步樹時，可訂閱一個頻道並接收主伺服器完整的消息發布記錄。同步對讀取操作的可擴展性和數據冗餘很有幫助。
redis的官網地址，redis.io。（域名後綴io屬於國家域名，是british Indian Ocean territory，即英屬印度洋領地）
H. 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。
I. 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