缓存淘汰、缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩、数据库缓存双写一致性

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2024-04-18 20:28 39阅读 0赞

### 缓存淘汰 ###

为什么需要缓存淘汰？你需要缓存30G的数据，但是Redis本身只能使用10G的内存，那你就得做个取舍了，毕竟鱼与熊掌不可兼得。为了利益最大化肯定要保留最重要的10个G。

Redis本身提供了6中缓存淘汰策略，以下属性表示允许使用的最大内存

server.maxmemory

当使用的内存超过限制内存时，Redis会根据配置的以下6中淘汰策略选择数据淘汰

*  volatile-lru：从已设置过期时间的数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰
 *  volatile-ttl：从已设置过期时间的数据集挑选将要过期的数据淘汰
 *  volatile-random：从已设置过期时间的数据集中任意选择数据淘汰
 *  allkeys-lru：从数据集中挑选最近最少使用的数据淘汰
 *  allkeys-random：从数据集中任意选择数据淘汰
 *  no-enviction：内存不足时添加数据会报错（没人用这个吧？）

其他相关配置：

#指定数据淘汰算法	
    maxmemory-policy allkeys-lru	
    #LRU和最小TTL算法的样本个数	
    maxmemory-samples 5

###     ###

### 缓存穿透 ###

大量的请求瞬时涌入系统，而这个数据在Redis中不存在，从而所有的请求都落到了数据库上从而把数据库打死。造成这种情况的原因如下：

*  系统设计不合理，缓存数据更新不及时
 *  爬虫等恶意攻击

解决方案：

*  如果key在数据库中也不存在，那么就写一个空值到Redis中，并设置一个过期时间，避免一直占用内存
 *  查询缓存之前使用布隆过滤器拦截

###     ###

### 缓存击穿 ###

缓存击穿，就是常说的热点key问题，当一个正有非常巨大的访问量访问的key 在失效的瞬间，大量的请求击穿了缓存，直接落到了数据库上，然后所有从数据获取到数据的线程又都并发的想要把数据缓存到redis中。

解决方案：

*  使用互斥锁，同一时刻只允许一个线程去构建缓存，其他线程等待构建完毕后去缓存取
 *  定时更新，假如缓存过期时间为60分钟，则单独设置一个线程每59分钟去负责更新缓存

### 缓存雪崩 ###

由于Redis是基于内存的应用，可以很容易做到高性能、高并发从而起到保护数据库的作用。如果缓存意外挂了、所有的请求落到了数据上就形成了缓存雪崩。

解决方案：

*  事前：使用主从复制+哨兵或者Redis集群。[Redis主从复制][Redis]、[Redis的哨兵机制][Redis 1]、[Redis集群环境搭建][Redis 2]
 *  事中：本地缓存结合限流和降级。[基于注解的分布式限流组件][Link 1]
 *  事后：开启持久化配置，实现快速缓存的快速恢复。 [Redis 的持久化机制][Redis 3]

### 数据库缓存双写一致性 ###

当一个数据需要更新时因为不可能做到同时更新数据库和缓存、那么此时读取数据的时候就一定会发生数据不一致问题，而数据不一致问题在金融交易领域的系统中是肯定不允许的。

解决方案：

*  读的时候，先读缓存，缓存没有的话，就读数据库，然后取出数据后放入缓存，同时返回响应。
 *  更新的时候，先更新数据库，然后再删除缓存。

> 参考自公众号：石杉的架构笔记

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万水千山总是情，点个 “在看” 行不行！！！

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[Redis]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484138&idx=1&sn=c1d710915241fd39f5e136f184b5ab66&chksm=fe3968d4c94ee1c2fffc2cf602fc7c2d74353cc4e7949d2be961078c08fd44366b584b185ed5&scene=21#wechat_redirect
[Redis 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484141&idx=1&sn=fcd0cb241406a25d8ffc40c00f3e7ebc&chksm=fe3968d3c94ee1c5826352b71e3a6b0a53336458442ff9f88d12caf3eb48a7865e2402925b4f&scene=21#wechat_redirect
[Redis 2]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484157&idx=1&sn=bdcb3cbc11b13101f6e78a163cf51871&chksm=fe3968c3c94ee1d5b3f9a9541d6de0e3216541ce198b60fd9927d6b7553f0ecfd7a6a7b04c27&scene=21#wechat_redirect
[Link 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247483896&idx=1&sn=bf150d0df454adee83837cb57727da53&chksm=fe396bc6c94ee2d05717129f8186e3e1d83dfc7ad1607b7cb1ef398ac06ce0ce74efe42d9653&scene=21#wechat_redirect
[Redis 3]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484135&idx=1&sn=583ad497304a5da567d1a73ae7b001c6&chksm=fe3968d9c94ee1cfe6d2a7dce86b001fce0c022cf390f52db4c9c5985ce0777b416103d25715&scene=21#wechat_redirect
[640_wx_fmt_gif]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/18/14e077016b284d4cb1397242f0421bb2.gif
[SpringCloud]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484030&idx=1&sn=7ad29239aca876e29155f5b1439281bb&chksm=fe396840c94ee156adfcd44c63a3b5c1cf93805cf592ad7d45bc5222c349ba6f552b553a5c09&scene=21#wechat_redirect
[Java]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484030&idx=2&sn=ddf120fcbfc45238e64662fd183156de&chksm=fe396840c94ee156a80b744033ac34d67e331545193d2f9d4f2943995aa4412a53fec023d599&scene=21#wechat_redirect
[Java 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484098&idx=1&sn=ba605ae1b35d6f2a8caef5901f0b86f6&chksm=fe3968fcc94ee1ea2493ce7faaab40316fa3954effa1613165b47955f5c097ef96c400b1485b&scene=21#wechat_redirect
[Linux]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDgzOTYzMw==&mid=2247484117&idx=1&sn=b4c6eb9b4027390767e92efad018a08e&chksm=fe3968ebc94ee1fdf40b5192f574b0e7cdc176663411c7f9f44c814a71a14139c510b0c35bf2&scene=21#wechat_redirect
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