
参考文献:https://www.bilibili.com/video/BV1S54y1R7SB
Redis缓存穿透和雪崩
缓存穿透
数据查不到
概念
用户想要查询一个数据,发现Redis内存数据没有,也就是缓存没有命中,于是向持久层数据库查询,发现也没有,于是本次查询失败。
有时候,查询失败时,用户会多次发送请求。
当用户很多的时候,缓存都没有命中,于是都去请求了持久层数据库,这会给持久层数据库造成很大的压力,这时候就相当于出现了缓存穿透。
解决
布隆过滤器
布隆过滤器是一种数据结构,对所有可能查询的参数以Hash形式存储,在控制层先校验,不符合则丢弃,从而避免了对底层存储系统的查询压力。
缓存空对象
当存储层不命中后,即使返回的空对象也将其缓存起来,同时会设置一个过期时间,之后再访问这个数据将会从缓存中获取,保护了后端数据源。
问题:
- 若控制能够被缓存起来,就意味着缓存需要更多的空间鵆更多的键,因为这当中可能会有很多的空值的键
- 即使对空值设置了过期时间,还是会存在缓存层和存储层的护具会有一段时间窗口的不一致,这对于需要保持一致性的业务会有影响。
缓存击穿
请求量太大,缓存过期
概念
有一个key非常热点,收到大并发的数据访问;
当这个key失效的瞬间,持续的大并发就会穿破缓存,直接请求数据库,就像是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,会导致数据库瞬间压力过大。
解决方案
- 设置热点数据永不过期
- 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,因此只需要等待即可。
- 这种方式将高并发的压力转移到了分布式锁,因此对分布式锁的考验很大。
缓存雪崩
缓存大面积失效或Redis宕机;
解决方案
Redis高可用
多增设几台Redis,即搭建集群
限流
缓存失效后,通过加锁或队列来控制读数据库和写缓存的线程数量;比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。
服务降级/服务熔断
发生缓存雪崩时,为防止发生连锁的数据库雪崩,甚至整个系统崩溃
服务熔断
- 客户端不再请求Redis,直接返回预定义数据或空数据
服务降级
当业务应用访问非核心数据时,暂时停止从缓存中查询这些数据,而是直接范围预定义信息或空数据;
访问核心数据则正常执行。
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数据预热
在正式部署之前,先把可能的数据先预先访问一遍,这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。
在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间尽量均匀。
设置随机过期时间
尽量保证数据过期时间不同。