Redis-缓存穿透和雪崩

缓存穿透和雪崩

缓存的时候,大大提高了应用程序的性能和效率,特别是数据查询方面。但同时,它带来好处的同时,也带来了问题。

缓存穿透和雪崩就是两个经典的问题,当然业界也已经有了比较流行的解决方案

缓存穿透(查不到)

概念:缓存穿透的概念很简单,用户想要查询一个数据,发现Redis内存数据库中没有,也就是缓存没有命中,于是去持久层数据库查询。发现也没有,于是本次查询失败。当这种查询情况很多的时候,缓存都没有命中,都时去请求了持久层数据库。就是意味着该缓存无用,也就是缓存穿透。

解决方案:

  1. 布隆过滤器

布隆过滤器是一种数据结构,对所有能查询到的参数以hash的形式存储,在控制层先进行校验,不符合则该请求直接丢弃,从而解决问题

  1. 置空缓存

当存储层未命中的时候,及时返回的是null对象,缓存也将其存储起来同时设置一个过期时间,之后再从数据库中查询,保护了mysql

问题:

  1. 有可能会存放很多很多值为空的键值对,浪费文件
  2. 及时设置了过期时间,但是如果mysql在这个过期时间还没到的时候,已经有查询结果了,但是因为过期时间没到,却还是访问不了mysql,从而查询到数据

缓存击穿(查得太多了)

概述:这里需要注意和缓存击穿的区别,缓存击穿,是指一个key在不停的扛着大并发,大并发集中对这一个点进行访问,当这个key在失效的瞬间,持续的大并发就穿破缓存,直接请求数据库,就像在一个屏障上凿开了一个洞。当某个key在过期的瞬间,有大量的请求并发访问,这类数据一般是热点数据,由于缓存过期,会同时访问数据库来查询最新数据,并且回写缓存,会导使数据库瞬间压力过大。
解决方案:

  1. 设置热点数据永不过期,从缓存层面来看,没有设置过期时间,所以不会出现热点 key 过期后产生的问题。
  2. 加互斥锁分布式锁:使用分布式锁,保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务,其他线程没有获得分布式锁的权限

雪崩

概念:指的是在某一时间段,缓存集中过期失效或者集中宕机

正常:

雪崩:

如果是自然key过期,倒是影响不大,但是如果是节点宕机或者断电,这就很有可能会将数据库冲垮

解决方案:

  1. redis集群
  2. 限流降级:在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制数据库写缓存的线程个数
  3. 数据预热:在正式部署前,先把可能的数据预先访问一遍,这样的话可能大量访问的数据就会加载到缓存中去,在即将发生高并发访问前,手动触发加载器缓存不同的key,设置不同的过期时间,让缓存过期时间点比较均匀
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