面试题答案
一键面试确定缓存层级结构考虑的关键因素
- 数据访问频率：高频访问的数据适合放在更靠近应用层的缓存层级，能快速响应请求，减少后端存储压力。例如，电商热门商品的基本信息，用户频繁查看，应置于靠前层级。
- 数据更新频率：更新频率低的数据适合缓存，且可放在较高层级长期存储。像商品分类信息，变动少，适合优先缓存。更新频繁的数据若放高层级，需频繁同步，影响性能，可考虑放底层或采用特殊更新策略。
- 数据一致性要求：对一致性要求极高的数据，缓存层级设计要谨慎，可能不适宜多级缓存，或需复杂同步机制。如用户账户余额，涉及资金安全，一致性要求高，可能只在靠近数据源的缓存层级缓存，并及时同步。而对一致性要求低的统计数据，如商品浏览量，可在高层级缓存较长时间。
- 缓存容量和成本：不同层级缓存的成本和容量不同。内存缓存成本高但速度快、容量相对小，适合存核心高频数据；磁盘缓存成本低、容量大但速度慢，可存低频、量大数据。要综合成本和数据特性确定层级配置。
- 应用性能需求：若应用对响应时间要求苛刻，需设计多级缓存，靠前层级用高速缓存快速响应。如在线交易系统，对交易响应速度要求高，需多级缓存加速数据读取。
各层级缓存适合存储的数据类型及原因
- 一级缓存（靠近应用层，通常为内存缓存，如 Redis 等）
- 适合存储高频访问且数据量相对小的数据：如用户登录信息、热门商品的关键属性（名称、价格等）。原因是内存缓存速度极快，能快速响应请求，满足高并发场景下对数据快速读取的需求。这些高频数据放在一级缓存可大大减少后端存储访问次数，提升系统整体性能。
- 对一致性要求较高且更新频率低的数据：如平台运营配置信息，虽偶尔更新，但需及时准确提供给应用。由于一级缓存靠近应用，数据更新后能相对快速同步到应用，满足一致性要求。
- 二级缓存（可采用内存缓存或分布式缓存，容量比一级缓存大）
- 存储访问频率适中、数据量较大的数据：例如商品详情页的部分静态内容（图片、描述等）。这类数据访问量不如一级缓存数据高，但数据量较大，若都放在一级缓存会占用过多宝贵内存空间。二级缓存容量相对大，能容纳这些数据，同时也能在一定程度上满足快速访问需求。
- 半动态数据：如商品销量统计，会定期更新。二级缓存可在更新周期内提供相对准确的数据，减轻一级缓存更新压力，又能满足应用对数据及时性的一定要求。
- 三级缓存（可采用磁盘缓存或大容量分布式存储，如 HBase 等）
- 低频访问但数据量大的数据：如历史订单数据、用户行为日志等。这些数据占用空间大，访问频率低，放在磁盘缓存或大容量分布式存储可充分利用其大容量优势，降低成本。虽访问速度相对慢，但因访问频率低，对整体系统性能影响较小。
- 对一致性要求不高的数据：如一些历史统计报表数据，偶尔查看且数据更新不频繁，即使存在一定延迟也不影响业务使用。放在三级缓存可减少对前两级缓存的压力，同时满足业务对这类数据的查询需求。