Redis 缓存击穿、缓存穿透和缓存雪崩

1、缓存击穿

  • 定义: 缓存中的key一般设有过期时间,如果某个key过期了,恰在这个时候,有大量的并发请求访问这个key,则这些请求都会到达DB,导致DB瞬间压力过大,压垮DB。

  • 解决方案:

  • 1.设置互斥锁,mutex:当缓存失效时不时立即去访问数据库,而是使用缓存工具的操作成功带返回值的操作,比如redis的setnx(set if not exit),memcache的add,利用setnx实现锁的效果。

  • 2.设置热点数据永远不过期。

缺点:可能造成死锁,或线程池阻塞

  • 2.提前使用互斥锁 :redist的超时时间是timeout1,value的超时时间是timeout2,timeout2 < timeout1。 当timeout2超时时,延长timeout2的时间。并重新设置到redis中。

  • 3.永远不过期 :不设置过期时间。 把过期时间设到value里,如果快要过期了,通过一个后台异步线程进行缓存的构建,也就是逻辑过期。

2、缓存穿透

  • 定义: 指有人用数据库中不存在的某个key访问,数据库中没有该key值,自然缓存中也不会有,该请求会直接到数据库。如果对该key的并发访问量过大,则会压垮数据库。

解决方案:

  • 1.采用过滤器,把所有数据库中不可能存在的数据hash到一张大的bitmap中,如果key在数据库中不存在,将会被bitmap拦截。

  • 2.从cache和db都取不到,可以将key-value写为key-null,设置较短过期时间,如30秒(设置太长会导致正常情况也没法使用)。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击。

  • 3.拦截器,id<=0的直接拦截。

3、缓存雪崩

  • 定义: 指缓存中大量的数据在同一时间失效,这时有大量的请求会被直接转到数据库,造成数据库的压力过大。

解决方案:

  • 1.加锁,加队列,如mq,保证缓存的单线程写,避免key失效时,大量并发到达数据库。

  • 2.把缓存失效时间错开。比如在原有失效时间上加一个随机值,比如1-5分钟,这样失效时间的重复率降低,降低集体失效的概率。

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