面试题：Redis缓存策略如何助力MySQL应对中等规模业务增长

运用Redis缓存策略减轻MySQL压力及提高性能的方法

设置合适的过期时间：
- 策略：根据商品的热度和更新频率设置不同的过期时间。对于热门且不常更新的商品，设置较长的过期时间，如一周；对于更新频繁或相对冷门的商品，设置较短的过期时间，如几小时甚至几分钟。这样既保证了缓存命中率，又能及时更新数据。
- 原因：如果过期时间设置过长，可能导致数据长时间不一致；设置过短，则缓存命中率降低，频繁查询MySQL。
缓存穿透处理：
- 策略：
  - 布隆过滤器：在Redis中使用布隆过滤器。当查询商品时，先通过布隆过滤器判断商品是否存在。如果布隆过滤器判断不存在，则直接返回，不再查询MySQL。布隆过滤器存在一定的误判率，但可以通过调整参数（如哈希函数个数、位数组大小）来降低误判率。
  - 空值缓存：当查询MySQL发现商品不存在时，将空值（如null）缓存到Redis中，并设置较短的过期时间，如几分钟。下次查询同样不存在的商品时，直接从Redis返回空值，避免再次查询MySQL。

具体实现步骤

设置过期时间实现：
- 代码示例（以Java为例，使用Jedis客户端）：

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisCacheExample {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
        // 假设商品ID为1，商品信息为JSON字符串
        String productId = "1";
        String productInfo = "{\"name\":\"手机\",\"price\":1999}";
        // 设置较长过期时间，如一周（以秒为单位）
        int expirationLong = 60 * 60 * 24 * 7;
        jedis.setex(productId.getBytes(), expirationLong, productInfo.getBytes());

        // 对于更新频繁的商品，假设商品ID为2
        String productId2 = "2";
        String productInfo2 = "{\"name\":\"耳机\",\"price\":99}";
        // 设置较短过期时间，如1小时
        int expirationShort = 60 * 60;
        jedis.setex(productId2.getBytes(), expirationShort, productInfo2.getBytes());
        jedis.close();
    }
}

缓存穿透处理实现：
- 布隆过滤器实现（以Java为例，使用Google Guava库）：

import com.google.common.hash.BloomFilter;
import com.google.common.hash.Funnels;
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class BloomFilterExample {
    private static final int expectedInsertions = 100000;
    private static final double fpp = 0.01;
    private static BloomFilter<CharSequence> bloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.stringFunnel(), expectedInsertions, fpp);

    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
        // 初始化布隆过滤器，假设从MySQL加载所有商品ID到布隆过滤器
        // 实际应用中可以在系统启动时加载
        String[] productIds = {"1", "2", "3"};
        for (String id : productIds) {
            bloomFilter.put(id);
        }

        // 查询商品时先通过布隆过滤器判断
        String queryProductId = "4";
        if (!bloomFilter.mightContain(queryProductId)) {
            // 布隆过滤器判断不存在，直接返回
            System.out.println("商品不存在，无需查询MySQL");
        } else {
            // 可能存在，查询Redis或MySQL
            byte[] productInfo = jedis.get(queryProductId.getBytes());
            if (productInfo != null) {
                System.out.println("从Redis获取商品信息: " + new String(productInfo));
            } else {
                // 查询MySQL，假设这里有查询MySQL的逻辑
                // 并将结果缓存到Redis
            }
        }
        jedis.close();
    }
}

空值缓存实现（以Java为例，使用Jedis客户端）：

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class NullCacheExample {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
        String queryProductId = "5";
        byte[] productInfo = jedis.get(queryProductId.getBytes());
        if (productInfo != null) {
            if (productInfo.length == 0) {
                System.out.println("商品不存在，从空值缓存返回");
            } else {
                System.out.println("从Redis获取商品信息: " + new String(productInfo));
            }
        } else {
            // 查询MySQL
            // 假设查询结果为空
            // 将空值缓存到Redis，设置较短过期时间，如5分钟
            int expiration = 60 * 5;
            jedis.setex(queryProductId.getBytes(), expiration, new byte[0]);
            System.out.println("商品不存在，查询MySQL后缓存空值");
        }
        jedis.close();
    }
}

在实际电商应用中，还需要考虑缓存雪崩（大量缓存同时过期）等问题，可以通过设置随机过期时间等方式来解决。同时，要结合业务场景对缓存策略进行优化。

面试题：Redis缓存策略如何助力MySQL应对中等规模业务增长

知识考点

面试题答案

运用Redis缓存策略减轻MySQL压力及提高性能的方法

具体实现步骤