Redis 缓存穿透、击穿、雪崩现象及解决方案

2024-05-06 11:32

本文主要是介绍Redis 缓存穿透、击穿、雪崩现象及解决方案,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

如何有效的理解并且区分 Reids 穿透、击穿和雪崩

缓存穿透

关键词:穿过 Redis 和数据库
当 Redis 和数据库中都没有我们想要的数据时,就需要考虑缓存穿透的问题了。下面这段逻辑大家用的会比较多:先去 Redis 中查找某资源,Redis 中查不到就去 DB 中查,DB 中查到后回写一份数据到 Redis 中。
在这里插入图片描述

这段逻辑正常情况下问题并不大,但是如果用户恶意重复请求资源 X,该资源在 Redis 和 DB 中都不存在。那么每次请求都会直接打到 DB 上,甚至导致物理 DB 宕机。

解决方案:

1、缓存空结果

如果系统发现 Redis 及 DB 中都不存在该资源,就缓存空结果一段时间。需要注意哈,这次的失效时间不能设置的太长,否则数据的实效性会产生很大的问题。

2、用户合法性校验

对用户的请求合法性进行校验,拦截恶意重复请求。

3、布隆过滤器

看到这个名词不要慌。简单来说布隆过滤器的用途就是帮助你判断某个值是否存在。举个例子来看下:假设我们现在有一个长度为 9 的 bit 数组,该数组的每个位置上只能保存 1 或者 0,1 标识该位置被占用,0 标识该位置未被使用。

对于 key1,我们借助三个 Hash 函数分别对其哈希运算。
再将得到的这三个哈希值对 9 求模。
最后将这三个模值落入到 bit 数组上。
key2、key3 按照同样的方式再处理一遍。
在这里插入图片描述
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最后,我们会发现这个 bit 数组里只有位置 3 还是空着的。如果此时来了一个新的 key4 通过三个Hash算法求出的哈希值为 1、2、3,我们则可以断定 key4 一定不存在。

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布隆过滤器的原理还是比较简单的。这里我们需要注意,布隆过滤器可能存在一定误判的可能性,但它依然可以帮助你拦截掉大部分一定不存在的数据。

缓存击穿

关键词:定点打击
试想如果所有请求对着一个 key 照死里搞,这是不是就是一种定点打击呢?

怎么理解呢?举个极端的例子:比如某某明星爆出一个惊天狠料,海量吃瓜群众同时访问微博去查看该八卦新闻,而微博 Redis 集群中数据在此刻正好过期了,那么无数的请求则直接打到了微博系统的物理 DB 上,DB 瞬间挂了。

解决方案:

1、热点数据永远不过期

比如我们可以将某个 key 的缓存时间设置为 25 小时,然后后台有个 JOB 每隔 24 小时就去批量刷新一下热点数据。就可以解决这个问题了。

2、使用互斥锁

容易影响吞吐量,大部分项目设置热点 key 永不过期就妥妥的了。

缓存雪崩

关键词:Redis 崩了,没有数据了
这里的 Redis 崩了指的并不是 Redis 集群宕机了。而是说在某个时刻 Redis 集群中的热点 key 都失效了。如果集群中的热点 key 在某一时刻同时失效了的话,试想海量的请求都将直接打到 DB 上,DB 可能在瞬间就被打爆了。

解决方案:

1、Redis 失效时间加上随机数

Redis 失效时间加上随机数,是一种比较取巧的解决方案。在一定程度上减轻了 DB 的瞬时压力,但是这种方案也在一定程度上增加了维护的成本。

2、Redis 永不过期

实现方案在上文中简单提过了。

总结

最后我们再回归到主题!如何轻松的通过联想的方式来区分 Redis 缓存穿透、击穿、雪崩的区别?

  • 缓存穿透—穿过(绕过) Redis 和 DB 来搞你
  • 缓存击穿—定点打击来搞你
  • 缓存雪崩—热点 key 在某一个时刻同时失效

在这里插入图片描述

这篇关于Redis 缓存穿透、击穿、雪崩现象及解决方案的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/964231

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