陪你一起学redis(十三)——redis缓存常见问题

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前言

缓存的使用过程中会出现一些问题,redis作为缓存中的一员,同样面临这些问题,提前了解,我们可以避免很多不必要的坑,同时采用对应的方案进行处理,使我们对缓存的使用更加的得心应手。

缓存预热

缓存预热,即字面意思,对缓存数据进行预先加载或者热加载,通常有三种方式来处理:

  • 直接写个缓存刷新页面,上线前手工操作一下
  • 数据量不大的时候,可以在项目启动的时候自动加载
  • 定时刷新缓存

缓存雪崩

缓存雪崩,即当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某一个时间段失效,这样在失效的时候,也会给后端系统(比如DB) 带来很大压力。通常有三种方式来处理:

  • 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。
  • 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。 setRedis(Key,value,time + Math.random() * 10000) 代码
  • 做二级缓存,A1为原始缓存,A2为拷贝缓存,A1失效时,可以访问A2,A1缓存失效时间设置为短 期,A2设置为长期(此点为补充)

缓存击穿

缓存击穿,即缓存在某个时间点过期的时候,恰好在这个时间点对这个Key有大量的并发请求过来,这些请求发现缓存 过期一般都会从后端DB加载数据并回设到缓存,这个时候大并发的请求可能会瞬间把后端DB压垮。处理方式: 使用redis的setnx互斥锁先进行判断,这样其他线程就处于等待状态,保证不会有大并发操作去操作数据库。

   f(redis.sexnx()==1)
     { 
     //先查询缓存 
     //查询数据库 
     //加入缓存 
     }

缓存穿透

缓存穿透,即对不存在的key进行高并发访问,导致数据库压力瞬间增大。一般的缓存系统,都是按照key去缓存查询,如果不存在对应的value,就应该去后端系统查找(比如 DB)。如果key对应的value是一定不存在的,并且对该key并发请求量很大,就会对后端系统造成很大的压力。

如何解决呢?

  1. 在服务器端,接收参数时业务接口中过滤不合法的值,null,负值,和空值进行检测和空值。
  2. bloom filter:类似于哈希表的一种算法,用所有可能的查询条件生成一个bitmap,在进行数据库 查询之前会使用这个bitmap进行过滤,如果不在其中则直接过滤,从而减轻数据库层面的压力。 采用的是一票否决 只要有一个认为你不存在 就认为你是不存在的
  3. 空值缓存:一种比较简单的解决办法,在第一次查询完不存在的数据后,将该key与对应的空值也放入 缓存中,只不过设定为较短的失效时间,例如几分钟,这样则可以应对短时间的大量的该key攻击,设置 为较短的失效时间是因为该值可能业务无关,存在意义不大,且该次的查询也未必是攻击者发起,无过久存储的必要,故可以早点失效

缓存降级

缓存降级,即当访问量出现剧增、服务出现问题(相应时间慢或者不响应) 或非核心业务影响到核心流程的性能,还 需要保证服务的可用性,即便有损服务。解决方式:

  • 系统根据一些关键数据进行降级
  • 配置开关实现人工降级

缓存更新

自定义的缓存淘汰策略:

  • 定期去清理过期的缓存
  • 当有用户请求过来时,先判断这个请求用到的缓存是否过期,过期的话就去底层系统得到新数据进行缓存更新

多个系统同时操作(并发)Redis带来的数据问题

某个时刻,多个系统实例都去更新某个 key。可以基于 Zookeeper 实现分布式锁。每个系统通过 Zookeeper 获取分布式锁,确保同一时间,只能有一个系统实例在操作某个 Key,别人都不允许读和 写。 要写入缓存的数据,都是从 MySQL 里查出来的,都得写入 MySQL 中,写入 MySQL 中的时候必须保 存一个时间戳,从 MySQL 查出来的时候,时间戳也查出来 每次要写之前,先判断一下当前这个 Value 的时间戳是否比缓存里的 Value 的时间戳要新。如果是的 话,那么可以写,否则,就不能用旧的数据覆盖新的数据。

结束

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