碰上Redis缓存穿透、缓存雪崩,就这么解决...

碰上Redis缓存穿透、缓存雪崩,就这么解决...

Redis缓存穿透

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一、缓存穿透

1. 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。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。

这里需要注意和缓存击穿的区别,缓存击穿,是指一个key非常热点,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。  

2. 解决方案

1)布隆过滤器

布隆过滤器是一种数据结构,垃圾网站和正常网站加起来全世界据统计也有几十亿个。网警要过滤这些垃圾网站,总不能到数据库里面一个一个去比较吧,这就可以使用布隆过滤器。假设我们存储一亿个垃圾网站地址。

有一天网警查到了一个可疑的网站,想判断一下是否是XX网站,首先将可疑网站通过哈希映射到1亿个比特数组上的8个点。如果8个点的其中有一个点不为1,则可以判断该元素一定不存在集合中。

那这个布隆过滤器是如何解决redis中的缓存穿透呢?很简单首先也是对所有可能查询的参数以hash形式存储,当用户想要查询的时候,使用布隆过滤器发现不在集合中,就直接丢弃,不再对持久层查询。

 

这个形式很简单。

2)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;

    

但是这种方法会存在两个问题:

  • 如果空值能够被缓存起来,这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键,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数据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。

二、缓存雪崩

1、概念

缓存雪崩是指,缓存层出现了错误,不能正常工作了。于是所有的请求都会达到存储层,存储层的调用量会暴增,造成存储层也会挂掉的情况。

2解决方案

1redis高可用

这个思想的含义是,既然redis有可能挂掉,那我多增设几台redis,这样一台挂掉之后其他的还可以继续工作,其实就是搭建的集群。

2)限流降级

这个解决方案的思想是,在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。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。

3)数据预热

数据加热的含义就是在正式部署之前,我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,让缓存失效的时间点尽量均匀。