Redis总结(二)—— 缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

1. 缓存穿透

同一时刻,大量的并发请求数据库中不存在的信息,他既不会命中缓存,也不会命中数据库,但是他会查找数据库

解决方案:

  • 在接口层增加校验,比如用户鉴权校验,参数做校验,不合法的参数直接代码Return,比如:id 做基础校验,id <=0的直接拦截等

  • 当数据库查询结果为空时,数据也被缓存,但缓存有效期设置较短,以免影响正常数据的缓存

  • 布隆过滤器:利用高效的数据结构和算法快速判断出你这个Key是否在数据库中存在,不存在你return就好了,存在你就去查了DB刷新KV再return

2. 缓存击穿

缓存击穿是指热点key在某个时间点过期的时候,而恰好在这个时间点对这个Key有大量的并发请求过来,从而大量的请求打到db(数据库)

解决方案:

  • 设置热点数据永远不过期,比如首页数据

  • 定时任务:查询快要过期的key,更新内容,并刷新有效时间

  • 延迟队列:将数据存入缓存的那一刻同时发送一个延迟队列(按指定时间消费),时间小于缓存中key的过期时间,到了指定时间,消费者刷新key的有效时间再发送一个延迟队列,以此循环

  • 互斥锁:根据key获取value值为空时,锁上,从数据库中load数据后再释放锁。若其它线程获取锁失败,则等待一段时间后重试。这里要注意,分布式环境中要使用分布式锁,单机的话用读写锁就够了

  • 布隆过滤器

3. 缓存雪崩

缓存在同一时间内大量键过期(失效),接着来的一大波请求瞬间都落在了数据库中导致连接异常

解决方案:

  • 随机设置过期时间

  • 加锁

  • 建立备份缓存,缓存A和缓存B,A设置超时时间,B不设值超时时间,先从A读缓存,A没有读B,并且更新A缓存和B缓存

4. 应对总结

一般避免以上情况发生我们从三个时间段去分析下:

  • 事前:Redis 高可用,主从+哨兵,Redis cluster,避免全盘崩溃。

  • 事中:本地 ehcache 缓存 + Hystrix 限流+降级,避免** MySQL** 被打死。

  • 事后:Redis 持久化 RDB+AOF,一旦重启,自动从磁盘上加载数据,快速恢复缓存数据。

参考:

  1. https://juejin.im/post/5dbef8306fb9a0203f6fa3e2
布隆过滤器是一种非常实用的解决缓存穿透缓存击穿缓存雪崩问题的工具。对于缓存穿透问题,布隆过滤器可以在缓存中存储空值,避免频繁查询数据库。布隆过滤器的原理是通过多次哈希运算将元素映射到一个进制数组中,如果某个位置的值为1,则表示该元素可能存在;如果为0,则表示该元素一定不存在。通过布隆过滤器,可以快速判断一个请求是否需要查询数据库,从而避免了缓存穿透的问题。\[3\] 对于缓存击穿问题,布隆过滤器可以用于限流和降级策略。通过对热点参数进行限流,可以控制请求的并发量,避免数据库被大量请求压垮。同时,对于无效的请求,可以进行服务降级,直接返回默认值或错误信息,而不是查询数据库。\[2\] 对于缓存雪崩问题,布隆过滤器可以作为一种多级缓存的解决方案之一。除了使用Redis作为缓存外,还可以使用Nginx缓存等其他缓存工具,将请求分散到不同的缓存层,从而减轻数据库的访问压力。同时,可以通过设置缓存的过期时间,避免大量缓存同时过期,导致数据库访问压力过大。\[2\] 总之,布隆过滤器是一种非常实用的工具,可以有效解决Redis缓存雪崩缓存穿透缓存击穿问题。通过合理使用布隆过滤器,可以提高系统的性能和稳定性。 #### 引用[.reference_title] - *1* [redis缓存穿透之终极解决方案——布隆过滤器](https://blog.csdn.net/qq_40606397/article/details/114085367)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* *3* [redis缓存雪崩击穿穿透](https://blog.csdn.net/weixin_45414913/article/details/124901909)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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