Redis缓存穿透/击穿/雪崩解决方案

缺乏、安全感 2023-01-18 04:12 100阅读 0赞

## 1、缓存穿透 ##

面试中比较频繁问之一，首先得知道它的**概念**：用户想要访问一个数据，发现**Redis内存数据没有**（也就是**缓存没有命中**），于是向持久层数据库访问，发现**数据库中也没有**，这次访问就算是失败。

这时如果**很多用户访问**，缓存中没有命中，**都直接请求数据库**，就造成数据库压力很大。这时就**出现缓存穿透**。**缓存没有起到作用，很多访问直接访问数据库**。

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### 出现的原因 ###

*  Redis（缓存）**查询不到数据**
 *  出现很多**非正常**的url访问

### 解决方案 ###

**（1）对空值缓存**

如果一个查询返回的数据为空，（**查询为空的数据，在Redis也查不到**）仍然把这个**空结果（null）进行缓存**，**设置空结果的过期时间**（最好设置为五分钟），之后再次访问这个数据将会从缓存中获取，**保护了后端数据源**。

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**（2）采用布隆过滤器**

**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**，控制层**先进行校验**，可以检索一个元素是否在一个集合中；不符合则就丢弃，从而避免对底层存储系统的查询压力。

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## 2、缓存击穿 ##

这个**缓存穿透有区别**的，**缓存击穿**：是指一个**key非常热点**，在不停的扛着大**并发**，大并发集中对这个key进行访问，当这个**key突然失效的瞬间**（**缓存设置的过期时间，好比淘宝在特点时间搞活动**），有**大量并发就会穿破缓存，直接访问数据库**；**导致数据库的压力瞬间过大**。很有可能**数据库宕机**【大量缓存失效，需要访问数据库重新拿缓存；重写写入缓存数据库】（**在这个过程时DB的压力会瞬间过大**）

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### 出现的原因 ###

*  设置了**过期时间的key**
 *  **高并发地访问该key，**恰好这个key过期时间到了

### 解决方案 ###

**（1）预先设置热门数据**

在Redis高峰访问之前，把一些**热门数据****提前****存入Redis**中，并且**加大**这些**热门数据key**的**时长**

**（2）使用锁**

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## 3、缓存雪崩 ##

**缓存雪崩**：指在某一个时间段，**缓存集中****过期失效**。Redis宕机。

### 出现的原因 ###

*  **键值都集中存放到缓存**，缓存时间都是一定的，过了一段时间**键值集中过期**
 *  **大面积****的缓存击穿**或者**服务不可用**

比如在双十一0点活动，一些**商品集中存放到缓存**；假设一个小时后（凌晨一点结束）缓存都过期。**卡点****再次对这些商品访问**，都会**直接访问数据库**上，对于数据库压力相当大，很可能**数据库直接宕机**。

其实集中过期，倒不是非常致命，比较**致命缓存雪崩**是**缓存服务器在某个节点****宕机****或者****断网**。

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### 解决方案 ###

**（1）构建多级缓存架构**：nginx缓存 + redis缓存 +其他缓存（ehcache等）

**（2）使用锁或队列**

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。

（3）**将缓存失效时间分散开**

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。

## 4、小结 ##

**缓存穿透**：是在 **缓存** 和 **数据库** 都**查不到**

**缓存击穿：**是 **量太大** **缓存过期**（**某一个键值过期**）

**缓存雪崩** 和**缓存击穿** 的区别 ： 缓存雪崩式**很多key过期** 缓存击穿 是 **某一个key过期**。

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