redis缓存穿透问题解决方案

心已赠人 2023-02-26 13:29 14阅读 0赞

### 缓存穿透是什么意思 ###

简单说就是查询的缓存key在redis中不存在，穿透到了数据库层。

正常情况下使用redis缓存应该是下面这样的，用户访问到达服务，服务查询redis，如果redis中存在则直接返回。如果redis中不存在，则查询数据库，数据库返回结果。但此时会有一个问题，就是这个条件在数据库中也查不到数据，所以服务拿到了空数据就不会缓存到redis中，然后下次再使用这个条件来访问服务，服务就会再次查询redis和数据库。在流量较大时，则会有压垮数据库的风险。

![查询redis缓存逻辑.png][redis_.png]

### 如何解决缓存穿透问题 ###

1.  缓存空对象  
    真正造成问题的是查询数据库也没数据，也就代表这个key对应的数据现在是不存在的，那我们只需要把这个key缓存到redis就好了，给一个null值，示例代码如下。(代码为《Redis开发与运维》书中第11.4章给出的代码，因为代码确实很简单，就直接拿来用了…)
    
        String get(String key){ 
            String cacheValue = cache.get(key);
            if (StringUtils.isBlank(cacheValue)) { 
                // 从存储中获取
                String storageValue = storage.get(key);
                cache.set(key, storageValue);
                // 如果存储数据为空，需要设置一个过期时间 (300 秒 )
                if (storageValue == null) { 
                    cache.expire(key, 60 * 5);
                }
                return storageValue;
                } else { 
                // 缓存非空
                return cacheValue;
            }
        }
2.  使用布隆过滤器拦截
    
    可以理解成用一个集合来缓存有数据的key，如果集合里没有这个key，则默认数据不存在，不去查询数据库。
    
    布隆过滤器可以自己实现，也可以用现有的方案。常用的Jeds并没有提供布隆过滤器，比较通用的方案是google的guava工具包，下面给出使用的伪代码。
    
        //构造布隆过滤器，并指定误判率，这里指定0.01，需要注意的是误判率越低占用的内存空间就会越大，100代表过滤器长度
        private static BloomFilter<Integer> bloomFilter =BloomFilter.create(Funnels.integerFunnel(), 100,0.01);
        //判断是否在过滤器中，上面构造过滤器时指定的数据类型是int，所以下面参数也必须是数字
        bloomFilter.mightContain(2)

### 哪种方式比较好 ###

如果系统流量不大，可以考虑第一种方式，实现简单，使用起来也简单。需要注意的就是在缓存空对象到redis时需要给数据设置一个过期时间，否则可能会导致内存溢出。

但如果流量比较大，这种方式就不太合适了，因为缓存太多的key也会导致内存溢出。此时可以考虑使用布隆过滤器的方式来解决缓存穿透的问题，需要注意的是布隆过滤器本身存在一定的误判率，需要结合业务需求来设置误判率和过滤器的数数据长度，需要注意的是误判率越低，占用的内存也是越多的，需要结合实际环境来设置参数。

[redis_.png]: /images/20230209/33681e14196241a993b83bfc42d66b8a.png