?個人博客：Pandaconda-CSDN博客
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📚專欄簡介：在這個專欄中，我將會分享后端開發面試中常見的面試題給大家，每天的題目都是獨立且隨機的，之前的面試題不會影響接下來的學習~
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題目 1: 什么是緩存穿透、緩存擊穿和緩存雪崩？如何解決這些問題？

答案：
緩存是提高系統性能的重要手段，但在實際使用中可能會遇到以下三種問題：

1. 緩存穿透

   • 定義：查詢一個不存在的數據，緩存和數據庫都沒有命中，導致請求直接打到數據庫。
   • 解決方案：
     • 使用布隆過濾器（Bloom Filter）提前過濾掉無效的查詢請求。
     • 對于空結果也設置緩存，并設置較短的過期時間。

2. 緩存擊穿

   • 定義：某個熱點數據在緩存中失效時，大量請求同時打到數據庫，造成數據庫壓力驟增。
   • 解決方案：
     • 設置熱點數據永不過期。
     • 使用互斥鎖（如 Redis 的分布式鎖）確保只有一個請求加載數據到緩存，其他請求等待。

3. 緩存雪崩

   • 定義：大量緩存在同一時間失效，導致所有請求都打到數據庫，引發系統崩潰。
   • 解決方案：
     • 給緩存設置隨機的過期時間，避免同時失效。
     • 增加多級緩存（如本地緩存 + 分布式緩存）。
     • 在緩存失效時啟動降級策略（如返回默認值或靜態頁面）。

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題目 2: 如何設計一個分布式任務調度系統？請描述核心組件和實現思路。

答案：
分布式任務調度系統用于在分布式環境中協調和執行定時任務，以下是其核心組件和實現思路：

核心組件：

1. 任務管理模塊
   負責任務的注冊、配置和狀態管理，包括任務名稱、執行時間、執行頻率等信息。

2. 調度器 (Scheduler)
   根據任務的執行時間和頻率，觸發任務的執行。可以使用時間輪算法或優先隊列實現高效的調度。

3. 執行器 (Executor)
   實際執行任務邏輯的組件，分布在不同的節點上，支持水平擴展。

4. 分布式協調模塊
   使用分布式協調工具（如 Zookeeper 或 Consul）確保任務在多個節點之間只被一個節點執行。

5. 監控與報警模塊
   記錄任務的執行日志、狀態和性能指標，并在任務失敗時發送報警通知。

實現思路：

1. 任務分發
   調度器將任務分配給可用的執行器，確保負載均衡。

2. 任務冪等性
   確保任務即使被多次執行也不會產生副作用。

3. 容錯機制
   如果某個執行器宕機，調度器需重新分配任務到其他節點。

4. 動態擴展
   支持動態添加或移除執行器節點，無需重啟系統。

示例：
使用 Quartz 配合 Redis 實現分布式任務調度：

• Quartz 負責任務的調度邏輯。
• Redis 存儲任務的狀態和鎖，確保任務的唯一性和一致性。

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題目 3: 什么是消息隊列？它的作用是什么？常見的消息隊列有哪些？

答案：
消息隊列是一種異步通信機制，用于在分布式系統中傳遞消息，解耦生產者和消費者。

作用：

1. 解耦
   生產者和消費者之間通過消息隊列進行通信，彼此無需直接依賴。

2. 異步處理
   將耗時操作放入消息隊列，消費者異步處理，提升系統的響應速度。

3. 削峰填谷
   在高并發場景下，消息隊列可以緩沖流量，避免下游系統過載。

4. 可靠性
   消息隊列支持持久化存儲，確保消息不會因系統故障而丟失。

常見的消息隊列：

1. RabbitMQ

   • 特點：支持多種協議（如 AMQP），功能強大，適合復雜的路由場景。
   • 應用場景：金融系統、訂單處理。

2. Kafka

   • 特點：高吞吐量，適合大規模數據流處理。
   • 應用場景：日志收集、實時數據分析。

3. RocketMQ

   • 特點：高性能，支持事務消息，適合電商等對可靠性要求高的場景。
   • 應用場景：訂單系統、庫存管理。

4. ActiveMQ

   • 特點：成熟穩定，支持 JMS 協議。
   • 應用場景：傳統企業級應用。

選擇建議：
根據業務需求選擇合適的消息隊列，例如高吞吐量場景選擇 Kafka，復雜路由場景選擇 RabbitMQ。