Redis缓存穿透缓存击穿缓存雪崩原因及其解决方案

ゝ一世哀愁。 2022-10-20 12:16 118阅读 0赞

# **解决缓存穿透** #

方法一：布隆过滤器：将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据会被 这个bitmap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。

方法二：如果一个查询返回的数据为空（不管数据不存在还是系统故障），我们仍然把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。

# 解决缓存击穿 #

key可能会在某些时间点被超高并发地访问，是一种非常“热点”的数据。这个时候，需要考虑一个问题：缓存被“击穿”的问题。

使用互斥锁(mutex key)

业界比较常用的做法，是使用mutex。简单地来说，就是在缓存失效的时候（判断拿出来的值为空），不是立即去load db，而是先使用缓存工具的某些带成功操作返回值的操作（比如Redis的SETNX或者Memcache的ADD）去set一个mutex key，当操作返回成功时，再进行load db的操作并回设缓存；否则，就重试整个get缓存的方法。

SETNX，是「SET if Not eXists」的缩写，也就是只有不存在的时候才设置，可以利用它来实现锁的效果。

### 解决缓存雪崩 ###

与缓存击穿的区别在于这里针对很多key缓存，前者则是某一个key。

缓存正常从Redis中获取，示意图如下：  
![redis1.md][]

缓存失效瞬间示意图如下：  
![redis2.md][]

缓存失效时的雪崩效应对底层系统的冲击非常可怕！大多数系统设计者

考虑用加锁或者

队列的方式保证来保证不会有大量的线程对数据库一次性进行读写，从而避免失效时大量的并发请求落到底层存储系统上。

还有一个简单方案就时讲缓存失效时间分散开，比如我们可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1-5分钟随机，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，就很难引发集体失效的事件。

加锁排队只是为了减轻数据库的压力，并没有提高系统吞吐量。

假设在高并发下，缓存重建期间key是锁着的，这是过来1000个请求999个都在阻塞的。同样会导致用户等待超时，这是个治标不治本的方法！

加锁排队的解决方式分布式环境的并发问题，有可能还要解决分布式锁的问题；线程还会被阻塞，用户体验很差！因此，在真正的高并发场景下很少使用！

[redis1.md]: /images/20221020/21f8806460b943339a323b970ceb8a08.png
[redis2.md]: /images/20221020/7fd738236d434429bcfcbd4881ea11aa.png

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