高并发状态下缓存失效及其解决办法

  项目中使用Redis缓存,会存在各种各样的问题,例如缓存没有命中,没有查到数据,缓存没有使用到,这一系列的问题,简单的说就是:缓存穿透缓存雪崩缓存击穿
  

缓存穿透

  当查询一个一定不存在的数据,由于缓存中没有这个数据,所以将会去数据库中查询,但是数据库中也没有这个数据,而我们在数据库查询到为null的数据没有写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都会去数据库中查询,失去了缓存的意义,这也会导致别人利用不存在的数据进行攻击,数据库瞬时压力增大,最终导致奔溃。解决办法:查询到的null结果也进行缓存,并加入短暂过期时间
  

缓存雪崩

  在我们设置缓存时key采用了相同的过期时间,导致缓存在某一时刻同时失效,请求全部转发到数据库,数据库瞬时压力过重雪崩。解决办法:将失效时间改为随机值,保证缓存不在同一时间失效
  

缓存击穿

  对于一些设置了过期时间的key,当在大量请求同时进来前这个key刚好失效,那么所有的查询都会转发到数据库。解决办法:加锁,大量并发只让一个请求去数据库查询,其他请求等待,查到以后在释放锁,其他请求获取到锁,先查询缓存,就会有数据
  
  那么怎么解决这些问题,缓存穿透和缓存雪崩比较好解决。缓存穿透在查询到数据库,如果查询的结果为null,可以向缓存中存放一个标志位,代表当前key的值为空,并且给这个key设置一个较短的过期时间;而缓存雪崩在将数据存到缓存中时,设置不一样的过期时间,可以通过随机数获取时间,保证key不会在同一时间过期;而缓存击穿的解决比较麻烦,所以本博客会重点说明
  
  缓存击穿的解决办法是通过加锁来解决的,但是我们现在的服务趋向于分布式系统,当项目用分布式进行部署时,会涉及到分布式锁的使用,本文主要介绍单体应用下的本地锁的使用,下一章博客会重点说分布式锁的使用
  
  加锁主要使用synchronized,可以修饰方法,也可以在方法内加synchronized代码块

    public void testDemo(){
    
    
        synchronized (this){
    
    
            //需要执行的逻辑
        }
    }
    public synchronized void testDemo() {
    
    
        //需要执行的逻辑
    }

  本地锁使用起来很简单,主要是一个关键字synchronized,但是现在我们的服务基本都是基于分布式的,如果在分布式中加本地锁,那部署了几个服务,就会有几个锁,在高并发状态下,每个应用都只能锁自己的服务,每个服务没有在缓存中查询到数据,都会去数据库查,这就是本地锁在分布式中的现象,下一章说说在分布式应用中使用分布式锁锁住每个服务,保证只查询一次数据库

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