Redis缓存穿透和雪崩

Bertha 。 2022-10-24 11:53 13阅读 0赞

#### redis缓存穿透和雪崩 ####

1、什么是Redis 缓存穿透？

缓存穿透的概念很简单，用户想要查询一个数据，发现 redis 内存数据库没有，于是向持久层数据库查询。  
当用户很多的时候，缓存都没有命中，于是都去请求了持久层数据库。  
这会给持久层数据库造成很大的压力，这时候就出现了缓存穿透。

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**2、缓存穿透的两种解决方案：**

（1）布隆过滤器  
布隆过滤器是一种数据结构，对所有可能查询的参数以 hash 形式存储，在控制层先行校验，不符合则丢弃，减小了对底层存储系统的查询压力。

（2）缓存空对象  
当持久层数据库未查询到时，即使返回的空对象也将其缓存起来，同时会设置一个过期时间，之后再访问这个数据将会从缓存中获取，保护了持久层数据库。

注意：缓存空对象会存在两个问题：

*  如果空值能够被缓存起来，这当中可能会有很多储存了空值的键。
 *  即使对空值设置了过期时间，还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致，这对于需要保持一致性的业务会有影响。

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3、什么是Redis 缓存击穿？

缓存击穿是当**某个key在过期的瞬间**，有大量的请求查询redis查不到而涌向持久层数据库的问题，会导使数据库瞬间压力过大。

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4、缓存穿透和缓存击穿的区别？

缓存穿透与缓存击穿的区别是：穿透是一直查redis查不到数据，而击穿是瞬间的查redis数据查不到。  
相同点：都会给持久化层数据库造成压力。

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**5、缓存击穿两种解决方案：**

（1）设置热点数据永不过期  
从缓存层面来看，没有设置过期时间，所以不会出现热点key过期后产生的问题。

（2）加互斥锁  
使用分布式锁，保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务，其他线程没有获得分布式锁的权限，因此只需要等待即可。  
这种方式将高并发的压力转移到了分布式锁，因此对分布式锁的考验很大。

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6、什么是缓存雪崩？

缓存雪崩，是指在某一个时间段，缓存集中过期失效，也可能是redis集群全部宕机。  
大量的请求都涌向持久化数据库，数据库的调用量会暴增，造成数据库也会挂掉的情况。

其实集中过期，倒不是非常致命，比较致命的缓存雪崩，是缓存服务器某个节点宕机或断网。因为自然形成的缓存雪崩，一定是在某个时间段集中创建缓存，这个时候，数据库也是可以顶住压力的。无非就是对数据库产生周期性的压力而已。而缓存服务节点的宕机，对数据库服务器造成的压力是不可预知的，很有可能瞬间就把数据库压垮。

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**7、缓存雪崩三种解决方案：**

（1）Redis 高可用，搭建集群  
这个思想的含义是，既然redis有可能挂掉，那我多增设几台redis，这样一台挂掉之后其他的还可以继续工作，也就是搭建集群。

（2）限流降级  
这个解决方案的思想是，在缓存失效后，通过**加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量**。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存，其他线程等待。

（3）数据预热  
数据加热的含义就是在正式部署之前，我先把可能的数据先预先访问一遍，这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key，设置不同的过期时间，让缓存失效的时间点尽量均匀。

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