面试题答案
一键面试1. 不同节点间缓存过期策略协同提升整体缓存命中率
- 统一过期时间设置：在写入缓存时，尽量在所有节点对同一类数据设置统一的过期时间。例如，对于某个商品详情数据，在各个Redis节点上的过期时间都设为1小时。这样当一个节点的缓存过期后，其他节点的缓存也基本到期，客户端重新请求时，各个节点同时更新缓存，减少缓存击穿的可能性。
- 基于时间窗口的过期策略：划分时间窗口，在窗口内部分节点的缓存过期。比如，将1小时分为6个10分钟的时间窗口，每个窗口内有部分节点的缓存过期。这样可以避免所有节点缓存同时过期导致的缓存雪崩。实现方式可以是在设置过期时间时，在统一过期时间基础上加上一个随机的小偏移量，如
expireTime + random(0, 10 * 60)（单位：秒）。 - 缓存预更新：当一个节点检测到缓存即将过期（如距离过期时间还有10% 时），可以异步通知其他节点进行预更新。例如，使用Redis的发布 - 订阅功能，节点A在缓存快过期时发布一个更新消息，其他节点接收到消息后提前从数据源获取数据更新缓存。这样在原节点缓存过期时，其他节点已有最新数据，提高了缓存命中率。
2. 网络分区异常时动态调整过期策略
- 区分网络分区类型：
- 短暂分区：若判断是短暂的网络分区（如通过心跳检测和历史网络状况分析），对于分区内节点的缓存，适当延长过期时间。例如，原过期时间为1小时，在短暂分区期间延长至1.5小时。这样可以在网络恢复后，减少因缓存过期而导致的大量数据请求。
- 长期分区：对于长期网络分区，需要考虑数据一致性。可以采用数据版本号机制，在分区内继续服务旧数据，但标记版本号。当网络恢复后，对比不同分区的数据版本号，优先采用最新版本的数据更新缓存，并重新同步过期时间。
- 使用raft或paxos算法：在网络分区恢复后，利用raft或paxos算法来选举出一个主节点，由主节点负责协调各个节点的数据一致性和过期策略调整。主节点根据各个节点缓存的状态和数据版本，决定是否需要更新缓存以及调整过期时间，其他节点听从主节点的指令。
- 客户端缓存辅助：客户端在网络分区期间，自己也进行一定程度的缓存。当请求命中客户端缓存时，直接返回数据。同时，客户端记录缓存数据的过期时间，并在网络恢复后，与服务器端缓存进行比对和同步。如果客户端缓存过期时间比服务器端长，以服务器端为准更新过期时间和数据。
技术要点
- 分布式协调：使用如Zookeeper等分布式协调服务来管理节点状态，确保各个节点在过期策略调整时能够保持信息同步。例如，通过Zookeeper的节点来记录缓存过期时间的变更信息，各个Redis节点监听这些节点的变化。
- 数据持久化：合理使用Redis的持久化机制（如RDB和AOF），确保在网络分区等异常情况下，节点重启后缓存数据和过期时间能够正确恢复。例如，采用AOF持久化方式，因为它可以更实时地记录数据变化，保证数据的完整性。
- 监控与预警：建立完善的监控系统，实时监测缓存命中率、过期时间、网络状况等指标。当缓存命中率下降或出现网络分区等异常时，及时发出预警，以便运维人员进行干预和调整过期策略。例如，使用Prometheus + Grafana组合来实现监控和可视化展示。