Redis 缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿、缓存预热

缓存雪崩

定义

缓存雪崩是指在短时间内,有大量缓存同时过期,导致大量的请求直接查询数据库,从而对数据库造成了巨大的压力,严重情况下可能会导致数据库宕机的情况叫做缓存雪崩

正常情况下执行过程

Redis 缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿、缓存预热

缓存雪崩下执行过程

Redis 缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿、缓存预热

可以看到,当缓存失效时,大量请求直接绕过 Redis 去请求数据库,导致会对数据库造成很大压力。

解决

加锁排队

加锁排队可以起到缓冲的作用,防止大量的请求同时操作数据库,但它的缺点是增加了系统的响应时间降低了系统的吞吐量,牺牲了一部分用户体验。

思路:当缓存未查询到时,对要请求的 key 进行加锁,只允许一个线程去数据库中查,其他线程等候排队,这里的加锁逻辑就类似于单例模式的双重校验锁。

代码实现

// 缓存 key
String cacheKey = "userlist";
// 查询缓存
String data = jedis.get(cacheKey);
if (StringUtils.isNotBlank(data)) {
    // 查询到数据,直接返回结果
    return data;
} else {
    // 先排队查询数据库,再放入缓存
    synchronized (cacheKey) {
        data = jedis.get(cacheKey);
        if (!StringUtils.isNotBlank(data)) { // 双重判断
            // 查询数据库
            data = findUserInfo();
            // 放入缓存
            jedis.set(cacheKey, data);
        }
        return data;
    }
}

注意:如果是分布式架构,也就是服务集群,不能采用本地锁,必须得使用 Redis 的分布式锁

随机化过期时间

为了避免缓存同时过期,可在设置缓存时添加随机时间,这样就可以极大的避免大量的缓存同时失效。

代码实现

// 缓存原本的失效时间
int exTime = 10 * 60;
// 随机数生成类
Random random = new Random();
// 缓存设置
jedis.setex(cacheKey, exTime + random.nextInt(1000) , value);

设置二级缓存

二级缓存指的是除了 Redis 本身的缓存,再设置一层缓存,当 Redis 失效之后,先去查询二级缓存。

例如可以设置一个本地缓存,在 Redis 缓存失效的时候先去查询本地缓存而非查询数据库。

本地缓存可以使用 GoogleGuava Cache 进行设置,并有容量驱逐、时间驱逐策略,很优秀的一个缓存工具类。

Redis 缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿、缓存预热

其实大部分情况下我们在项目中使用都是先访问本地缓存,然后再访问分布式缓存(Redis),因为访问本地缓存是最快的,没有网络开销,但是需要在一定的时间内进行更新,为了和分布式缓存中的数据保持一致

缓存穿透

定义

缓存穿透是指查询数据库和缓存都无数据,因为数据库查询无数据,出于容错考虑,不会将结果保存到缓存中,因此每次请求都会去查询数据库,这种情况就叫做缓存穿透。

Redis 缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿、缓存预热

解决

使用过滤器

我们可以使用布隆过滤器来减少对数据库的请求,布隆过滤器的原理是将数据库的数据哈希到 bitmap 中,每次查询之前,先使用布隆过滤器过滤掉一定不存在的无效请求,从而避免了无效请求给数据库带来的查询压力

我们可以把每次从数据库查询的数据都保存到缓存中,为了提高前台用户的使用体验 (解决长时间内查询不到任何信息的情况),我们可以将空结果的缓存时间设置得短一些,例如 3~5 分钟。

缓存击穿

定义

缓存击穿指的是某个热点缓存,在某一时刻恰好失效了,然后此时刚好有大量的并发请求,此时这些请求将会给数据库造成巨大的压力,这种情况就叫做缓存击穿。

Redis 缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿、缓存预热

解决

加锁排队

和缓存雪崩的加锁处理方式一致,再查数据库时进行加锁,缓冲大量请求。

设置永不过期

对于某些热点缓存,我们可以设置永不过期,这样就能保证缓存的稳定性,但需要注意在数据更改之后,要及时更新此热点缓存,不然就会造成查询结果的误差。

缓存预热

缓存预热并不是一个问题,而是使用缓存时的一个优化方案,它可以提高前台用户的使用体验。

缓存预热指的是在系统启动的时候,先把查询结果预存到缓存中,以便用户后面查询时可以直接从缓存中读取,以节约用户的等待时间。

Redis 缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿、缓存预热

缓存预热的实现思路有以下三种:

  1. 把需要缓存的方法写在系统初始化的方法中,这样系统在启动的时候就会自动的加载数据并缓存数据。
  2. 把需要缓存的方法挂载到某个页面或后端接口上,手动触发缓存预热。
  3. 设置定时任务,定时自动进行缓存预热。

文章来源:https://www.cnaaa.net,转载请注明出处:https://www.cnaaa.net/archives/6121

(0)
安屠生的头像安屠生
上一篇 2022年11月16日 下午6:11
下一篇 2022年11月17日 下午2:21

相关推荐

  • 解决Authentication plugin ‘caching_sha2_password‘ cannot be loaded问题

    报错原因用图形化用户界面连接的MySQL8.0时,报错:Authentication plugin ‘caching_sha2_password’ cannot be loaded MySQL8.0之前的版本中加密规则是mysql_native_password,而在MySQL8.0之后,加密规则是caching_sha2_password。 解决方法1、升…

    2023年8月22日
    1.3K00
  • MySQL服务器开启SSL加密功能

    MySQL服务器开启SSL加密功能 我们知道,MySQL5.7之前版本,安全性做的并不够好,比如安装时生成的root空密码账号、存在任何用户都能连接上的test库等,导致数据库存在较大的安全隐患。好在5.7版本对以上问题进行了一一修复。与此同时,MySQL 5.7版本还提供了更为简单SSL安全访问配置,且默认连接就采用SSL的加密方式,这让数据库的安全性提高…

    2023年12月18日
    64700
  • JetBrains产品安装破解分享–DataGrip

    第一步: 下载最新的 Datagrip 2022.3.1 版本安装包 我们先从 Datagrip 官网下载 Datagrip 2022.3.1 版本的安装包,下载链接如下: 第二步:卸载老版本 Datagrip 卸载时删除本地数据 第三步: 开始安装 DataGrip 2022.3.1 版本 安装路径可更改 创建桌面快捷方式 安装完成后勾选 Run Data…

    2023年3月15日
    79700
  • Oracle 日期时间查询

    查询近一个月的数据: 表示创建日期 CREATE_DATE 大于等于当前日期向前推1个月,即近一个月的数据。 Oracle根据当前时间查询前7天的数据: Oracle数据库日期范围查询有两种方式:to_char方式和to_date方式,我们通过一个实例来介绍这一过程。我们假设要查询2022-05-02到2022-05-30之间的数据,实现方式如下: to_d…

    2023年3月25日
    72400
  • MySQL的备份与还原

    关于删库跑路的事故现在已经屡见不鲜了,数据备份的必要性是企业数据管理极其重要的一项工作。关于数据备份、恢复也有很多场景及方法,本系列也会将主要的方法进行演示。 方式一:通过cmd命令备份 备份 数据表结构+数据 db1为要备份的数据库名,db2.sql为输出备份文件名称备份后输出一个sql文件,存在指定的/root/mysql_bak/目录下 备份数据库的表…

    2022年6月10日
    99600

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

在线咨询: QQ交谈

邮件:712342017@qq.com

工作时间:周一至周五,8:30-17:30,节假日休息

关注微信