缓存雪崩与缓存穿透

一、缓存雪崩

1.1 什么是缓存雪崩

  首先,我们为什么要使用Redis呢?

  • 提高性能:缓存查询速度比数据库查询速度快(内存VS硬盘)。
  • 提高并发能力:缓存分担了部分请求,支持更高的并发。

  那么,如果缓存挂了,就意味着我们全部的请求都跑去数据库了。

  Redis不可能把所有的数据都缓存起来(内存有限),所有Redis需要对数据设置过期时间,并采用惰性删除+定期删除两种策略对过期键进行删除。如果缓存数据设置的过期时间是相同的,并且恰好Redis将这部分数据全部删光了,这就导致这段时间内,这些缓存同时失效,全部请求到数据库中。

  综合,缓存雪崩包含:

  • Redis挂掉了,请求全部走数据库。
  • 对缓存数据设置了相同的过期时间,导致某段时间内缓存失效,请求全部走数据库。

1.2 如何解决缓存雪崩

  对于Redis挂掉了,请求全部走数据库的情况:

  在事发前,实现Redis的高可用(主从架构+Sentinel),尽量避免Redis挂掉。

  在事发中,万一Redis真的挂了,我们可以设置本地缓存(ehcache)+限流尽量避免数据库被挂掉。

  在事发后,Redis持久化,重启后自动从磁盘上加载数据,快速恢复缓存数据。

  对于某段时间内缓存失效,请求全部走数据库的情况:

  在缓存的时候给过期时间加一个随机数,可以大幅度减少该问题。

二、缓存穿透

2.1 什么是缓存穿透

  缓存穿透指查询一个一定不存在的数据,由于缓存不命中,并且出于容错考虑,如果从数据库查不到数据,则不写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求时都要到数据库去查询,失去了缓存的意义。(如黑客发送请求不存在的数据,发生缓存穿透,大量请求可能导致数据库挂掉)。

2.2 如何解决缓存穿透

  由于请求的参数是不合法的(每次都请求不存在的参数),于是我们可以使用布隆过滤器或者压缩filter提前拦截,不合法的就不让这个请求到数据库层。

  此外,当我们从数据库找不到的时候,我们也将这个空对象设置到缓存里边去。下次请求的时候,就可以从缓存里边获取了。这种情况我们一般会将空对象设置一个较短的时间。

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