Redis12 快取穿透與雪崩

2021-10-10 20:33:37 字數 2228 閱讀 4752

redis快取的使用,極大的提公升了應用程式的效能和效率,特別是資料查詢方面。但同時,它也帶來了一些問題。其中,最要害的問題,就是資料的一致性問題(事務在執行時不能保證原子性),從嚴格意義上講,這個問題無解。如果對資料的一致性要求很高,那麼就不能使用快取。

另外的一些典型問題就是,快取穿透、快取雪崩和快取擊穿。目前,業界也都有比較流行的解決方案。

概念

快取穿透的概念很簡單,使用者想要查詢乙個資料,發現redis記憶體資料庫沒有,也就是快取沒有命中,於是向持久層資料庫查詢。發現也沒有,於是本次查詢失敗。當使用者很多的時候,快取都沒有命中(秒殺!),於是都去請求了持久層資料庫。這會給持久層資料庫造成很大的壓力,這時候就相當於出現了快取穿透。洪水攻擊。資料庫也查不到就沒有快取,就會一直與資料庫訪問。

解決方案

1.布隆過濾器對所有可能查詢的引數以hash的形式儲存,以便快速確定是否存在這個值,在控制層先進行攔截校驗,校驗不通過直接打回,減輕了儲存系統的壓力。

2.快取空物件

一次請求若在快取和資料庫中都沒找到,就在快取中放乙個空物件用於處理後續這個請求。

1、如果空值能夠被快取起來,這就意味著快取需要更多的空間儲存更多的鍵,因為這當中可能會有很多的空值的鍵;

2、即使對空值設定了過期時間,還是會存在快取層和儲存層的資料會有一段時間視窗的不一致,這對於需要保持一致性的業務會有影響

(量太大 快取過期)

概述

相較於快取穿透,快取擊穿的目的性更強,乙個存在的key,在快取過期的一刻,同時有大量的請求,這些請求都會擊穿到db,造成瞬時db請求量大、壓力驟增。這就是快取被擊穿,只是針對其中某個key的快取不可用而導致擊穿,但是其他的key依然可以使用快取響應。

比如熱搜排行上,乙個熱點新聞被同時大量訪問就可能導致快取擊穿。

解決方案

1.設定熱點資料永不過期這樣就不會出現熱點資料過期的情況,但是當redis記憶體空間滿的時候也會清理部分資料,而且此種方案會占用空間,一旦熱點資料多了起來,就會占用部分空間。

2.加互斥鎖(分布式鎖)

在訪問key之前,採用setnx(set if not exists)來設定另乙個短期key來鎖住當前key的訪問,訪問結束再刪除該短期key。保證同時刻只有乙個執行緒訪問。這樣對鎖的要求就十分高。

快取雪崩

快取概念

大量的key設定了相同的過期時間,導致在快取在同一時刻全部失效,造成瞬時db請求量大、壓力驟增,引起雪崩。

解決方案

redis高可用

這個思想的含義是,既然redis有可能掛掉,那我多增設幾台redis,這樣一台掛掉之後其他的還可以繼續工作,其實就是搭建的集群

限流降級

這個解決方案的思想是,在快取失效後,通過加鎖或者佇列來控制讀資料庫寫快取的執行緒數量。比如對某個key只允許乙個執行緒查詢資料和寫快取,其他執行緒等待。

資料預熱

資料加熱的含義就是在正式部署之前,我先把可能的資料先預先訪問一遍,這樣部分可能大量訪問的資料就會載入到快取中。在即將發生大併發訪問前手動觸發載入快取不同的key,設定不同的過期時間,讓快取失效的時間點盡量均勻

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