试题四（共25分）

阅读以下关于数据系统方面的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。

【说明】

某初创企业的主营业务是为用户提供高度个性化的商品订购业务，其业务系统支持PC端、手机App等多种访问方式。系统上线后受到用户普遍欢迎，在线用户数和订单数量迅速增长，原有的关系数据库服务器不能满足高速并发的业务要求。

为了减轻数据库服务器的压力，该企业采用了分布式缓存系统，将应用系统经常使用的数据放置在内存，降低对数据库服务器的查询请求，提高了系统性能。在使用缓存系统的过程中，企业碰到了一系列技术问题。

【问题2】

答案：

存在问题：空值缓存需要更多的键，浪费内存空间

解决思路：查询缓存前，对 key 值进行过滤，只允许系统中存在的 key 进行后续操作（例如采用 key 的 bitmap 进行过滤）

缓存穿透是指查询的数据在缓存和数据库中都不存在，导致每次查询都会直接访问数据库。本题中描述的问题即为缓存穿透问题。针对该问题，设置空值方案虽然可以一定程度上减少数据库查询压力，但会造成缓存系统的资源浪费。更合理的解决方案是在查询缓存前对key进行过滤，只允许系统中存在的key进行查询，避免对不存在的key进行查询，从而防止缓存穿透。采用key的bitmap过滤是一种有效的解决方案，将系统中存在的key映射到bitmap中，对于不在bitmap中的key直接过滤掉，这样可以避免对数据库服务器发起不必要的查询请求，提高系统性能。