Redis缓存预热+缓存雪崩+缓存击穿+缓存穿透要点简析

描述

1、缓存预热

 

1、定义

缓存预热就是系统上线后,提前将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。

避免在用户请求的时候,先查询数据库,然后再将数据缓存的问题!用户直接查询事先被预热的缓存数据!


2、解决方案

1)直接写个缓存刷新页面,上线时手工操作下。
2)数据量不大,可以在项目启动的时候自动进行加载。
3)定时刷新缓存。

 

2、缓存雪崩

 

发生原因
redis主机挂了,redis全面崩溃,偏硬件运维
redis中有大量key同时过期大面积失效,偏软件开发


预防和解决
redis中key设置为永不过期or过期时间错开
redis缓存集群实现高可用
    主从+哨兵
    redis cluster
    开启redis持久化机制aof/rdb,尽快恢复缓存集群
多缓存结合预防雪崩
    ehcache本地缓存+redis缓存
服务降级
    Hystrix或者阿里sentinel限流&降级

 

3、缓存击穿

3.1、是什么

 

请求去查询一条记录,先查redis无,后查mysql无,都查询不到该条记录
但是请求每次都会打到数据库上面去,导致后台数据库压力暴增,这种现象称为缓存穿透,rendis变成了一个摆设


简单来说,本来无一物,两库都没有
即不在redis缓存库,也不在mysql,数据库存在被多次暴击风险

 

3.2、解决

Redis

方案1:空对象缓存或者缺省值

 

第一种解决方案,回写增强
如果发生了缓存穿透,我们可以针对要查询的数据,在Redis里存一个和业务部门商量后确定的缺省值(比如,零、负数、defaultNull等)。
比如,键uid:abcdxxx,值defaultNull作为案例的key和value
先去redis查键uid:abcdxxx没有,再去mysql查没有获得 ,这就发生了一次穿透现象。


but,可以增强回写机制
mysql也查不到的话也让redis存入刚刚查不到的key并保护mysql。
第一次来查询uid:abcdxxx,redis和mysql都没有,返回null给调用者,但是增强回写后第二次来查uid:abcdxxx,此时redis就有值了。
可以直接从Redis中读取default缺省值返回给业务应用程序,避免了把大量请求发送给mysql处理,打爆mysql。


但是,此方法架不住黑客的恶意攻击,有缺陷......,只能解决key相同的情况


黑客或恶意攻击
黑客会对你的系统进行攻击,拿一个不存在的id去查询数据,会产生大量的请求到数据库去查询,可能会导致你的数据库由于压力过大而宕掉


key相同打你系统
  第一次打到mysql空对象缓存后第二次就返回default Null缺省值
  避免mysql被攻击,不用再到数据库中去走一圈了
key不同打你系统
  由于存在空对象缓存和缓存会写(看自己业务不限死)
  redis中的无关紧要的key也会越写越多(记得设置redis过期时间)

 

方案2:Google布隆过滤器Guava解决缓存穿透

白名单架构

Redis

布隆过滤器说明

Redis

 

误判问题,但是概率小可以接受,不能从布隆过滤器删除
全部合法的key都需要放入Guava版布隆过滤器和redis里面,不然数据就是返回null

 

4、缓存穿透

4.1、是什么

 

大量的请求同时查询一个key时,此时这个key正好失效了,导致大量的请求都打到数据库上面去
简单说就是热点key突然失效了,暴打mysql

 

4.1、危害

 

会造成某一时刻数据库请求量过大,压力剧增
一般技术部门需要知道热点key时那些,防止击穿

 

4.1、解决

 


热点key失效
时间到了自然清除但还被访问到
delete掉的key,刚巧又被访问


方案1:
差异失效时间,对于访问频繁的热点key,干脆就不设置过期时间
方案2:
互斥更新,采用双检加锁策略


多个线程同时去查询数据库的这条数据,那么我们可以在第一个查询数据的请求上使用一个 互斥锁来锁住它。
其他的线程走到这一步拿不到锁就等着,等第一个线程查询到了数据,然后做缓存。后面的线程进来发现已经有缓存了,就直接走缓存。


 

5、总结

Redis

好了,今天的小知识你学会了吗?

链接:https://blog.51cto.com/u_13236892/8955597







审核编辑:刘清

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