一、說明

????????Redis 緩存的使用，極大的提升了應用程序的性能和效率，特別是數(shù)據(jù)查詢方面。但同時，它也帶來了一些問題。其中，最要害的問題，就是數(shù)據(jù)的一致性問題，從嚴格意義上講，這個問題無解。如果對數(shù)據(jù)的一致性要求很高，那么就不能使用緩存。

二、緩存穿透

2.1 概念

????????緩存穿透的概念很簡單，用戶想要查詢一個數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn) redis 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫沒有，也就是緩存沒有命中，于是向持久層數(shù)據(jù)庫查詢。發(fā)現(xiàn)也沒有，于是本次查詢失敗。當用戶很多的時候，緩存都沒有命中，于是都去請求了持久層數(shù)據(jù)庫。這會給持久層數(shù)據(jù)庫造成很大的壓力，這時候就相當于出現(xiàn)了緩存穿透。

2.2 解決方案

2.2.1 布隆過濾器

????????布隆過濾器是一種數(shù)據(jù)結構，對所有可能查詢的參數(shù)以 hash 形式存儲，在控制層先進行校驗，不符合則丟棄，從而避免了對底層存儲系統(tǒng)的查詢壓力。

2.2.2 緩存空對象

????????當存儲層不命中后，即使返回的空對象也將其緩存起來，同時會設置一個過期時間，之后再訪問這個數(shù)據(jù)將會從緩存中獲取，保護了后端數(shù)據(jù)源。

2.2.3 可能存在的問題

? ? ? ? 1、如果空值能夠被緩存起來，這就意味著緩存需要更多的空間存儲更多的鍵，因為這當中可能會有很多的空值的鍵。

? ? ? ? 2、即使對空值設置了過期時間，還是會存在緩存層和存儲層的數(shù)據(jù)會有一段時間窗口的不一致，這對于需要保持一致性的業(yè)務會有影響。?

三、緩存擊穿

3.1 概念

????????緩存擊穿，是指一個 key 非常熱點，在不停的扛著大并發(fā)，大并發(fā)集中對這一個點進行訪問，當這個 key 在失效的瞬間，持續(xù)的大并發(fā)就穿破緩存，直接請求數(shù)據(jù)庫，就像在一個屏障上鑿開了一個洞。

????????當某個 key 在過期的瞬間，有大量的請求并發(fā)訪問，這類數(shù)據(jù)一般是熱點數(shù)據(jù)，由于緩存過期，會同時訪問數(shù)據(jù)庫來查詢最新數(shù)據(jù)，并且回寫緩存，會導使數(shù)據(jù)庫瞬間壓力過大。

3.2 解決方案

3.2.1 設置熱點數(shù)據(jù)永不過期

????????從緩存層面來看，沒有設置過期時間，所以不會出現(xiàn)熱點 key 過期后產(chǎn)生的問題

3.2.2 加互斥鎖

????????分布式鎖：使用分布式鎖，保證對于每個 key 同時只有一個線程去查詢后端服務，其他線程沒有獲得分布式鎖的權限，因此只需要等待即可。這種方式將高并發(fā)的壓力轉(zhuǎn)移到了分布式鎖，因此對分布式鎖的考驗很大。

四、緩存雪崩

4.1 概念

????????緩存雪崩，是指在某一個時間段，緩存集中過期失效。

????????產(chǎn)生雪崩的原因之一，比如在寫本文的時候，馬上就要到雙十二零點，很快就會迎來一波搶購，這波商品時間比較集中的放入了緩存，假設緩存一個小時。那么到了凌晨一點鐘的時候，這批商品的緩存就都過期了。而對這批商品的訪問查詢，都落到了數(shù)據(jù)庫上，對于數(shù)據(jù)庫而言，就會產(chǎn)生周期性的壓力波峰。于是所有的請求都會達到存儲層，存儲層的調(diào)用量會暴增，造成存儲層也會掛掉的情況。

????????其實集中過期，倒不是非常致命，比較致命的緩存雪崩，是緩存服務器某個節(jié)點宕機或斷網(wǎng)。因為自然形成的緩存雪崩，一定是在某個時間段集中創(chuàng)建緩存，這個時候，數(shù)據(jù)庫也是可以頂住壓力的。無非就是對數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生周期性的壓力而已。而緩存服務節(jié)點的宕機，對數(shù)據(jù)庫服務器造成的壓力是不可預知的，很有可能瞬間就把數(shù)據(jù)庫壓垮。?

4.2 解決方案

4.2.1 redis 高可用

????????這個思想的含義是，既然 redis 有可能掛掉，那我多增設幾臺 redis，這樣一臺掛掉之后其他的還可以繼續(xù)工作，其實就是搭建的集群。

4.2.2 限流降級

????????這個解決方案的思想是，在緩存失效后，通過加鎖或者隊列來控制讀數(shù)據(jù)庫寫緩存的線程數(shù)量。比如對某個 key 只允許一個線程查詢數(shù)據(jù)和寫緩存，其他線程等待。

4.2.3 數(shù)據(jù)預熱

????????數(shù)據(jù)加熱的含義就是在正式部署之前，我先把可能的數(shù)據(jù)先預先訪問一遍，這樣部分可能大量訪問的數(shù)據(jù)就會加載到緩存中。在即將發(fā)生大并發(fā)訪問前手動觸發(fā)加載緩存不同的 key，設置不同的過期時間，讓緩存失效的時間點盡量均勻。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-692373.html

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