苏格网站建设,网站制作高手,新闻20字摘抄大全,wordpress 文章点赞数文章目录 Redis缓存预热、缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透一、缓存预热1、问题排查2、解决方案#xff08;1#xff09;准备工作#xff08;2#xff09;实施#xff08;3#xff09;总结 二、缓存雪崩1、解决方案 三、缓存击穿1、解决方案#xff08;1#xff09;互斥锁… 文章目录 Redis缓存预热、缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透一、缓存预热1、问题排查2、解决方案1准备工作2实施3总结 二、缓存雪崩1、解决方案 三、缓存击穿1、解决方案1互斥锁2逻辑过期方案 3、方案对比 四、缓存穿透1、解决方案1缓存空对象2布隆过滤 Redis缓存预热、缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透
一、缓存预热
即宕机服务器启动后迅速宕机
1、问题排查
请求数量较高主从之间数据吞吐量较大数据同步操作频繁较高因为刚启动缓存没有任何数据
2、解决方案
1准备工作
日常例行统计数据访问记录统计访问频率比较高的热点数据将将统计结果中的数据分离根据级别redis 优先加载级别较高的热点数据
2实施
使用脚本程序固定触发数据预热过程如果条件允许使用了CDN内容分发网络效果会更好 CDN的全称是Content Delivery Network即内容分发网络。其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节使内容传输得更快、更稳定。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容解决 Internet网络拥挤的状况提高用户访问网站的响应速度 3总结
缓存预热就是系统启动前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
二、缓存雪崩
缓存雪崩是指在同一时段大量的缓存 key同时失效或者Redis服务宕机导致大量请求到达数据库带来巨大压力
1、解决方案
给不同的Key的TTL添加随机值利用Redis集群提高服务的可用性给缓存业务添加降级限流策略给业务添加多级缓存
三、缓存击穿
缓存击穿问题也叫热点Key问题就是一个被高并发访问并且缓存重建业务较复杂的key突然失效了无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击。
1、解决方案
互斥锁逻辑过期
逻辑分析假设线程1在查询缓存之后本来应该去查询数据库然后把这个数据重新加载到缓存的此时只要线程1走完这个逻辑其他线程就都能从缓存中加载这些数据了但是假设在线程1没有走完的时候后续的线程2线程3线程4同时过来访问当前这个方法 那么这些线程都不能从缓存中查询到数据那么他们就会同一时刻来访问查询缓存都没查到接着同一时间去访问数据库同时的去执行数据库代码对数据库访问压力过大 1互斥锁
因为锁能实现互斥性。假设线程过来只能一个人一个人的来访问数据库从而避免对于数据库访问压力过大但这也会影响查询的性能因为此时会让查询的性能从并行变成了串行我们可以采用tryLock方法 double check来解决这样的问题。
假设现在线程1过来访问他查询缓存没有命中但是此时他获得到了锁的资源那么线程1就会一个人去执行逻辑假设现在线程2过来线程2在执行过程中并没有获得到锁那么线程2就可以进行到休眠直到线程1把锁释放后线程2获得到锁然后再来执行逻辑此时就能够从缓存中拿到数据了。 2逻辑过期方案
**方案分析**我们之所以会出现这个缓存击穿问题主要原因是在于我们对key设置了过期时间假设我们不设置过期时间其实就不会有缓存击穿的问题但是不设置过期时间这样数据不就一直占用我们内存了吗我们可以采用逻辑过期方案。我们把过期时间设置在 redis的value中注意这个过期时间并不会直接作用于redis而是我们后续通过逻辑去处理。假设线程1去查询缓存然后从value中判断出来当前的数据已经过期了此时线程1去获得互斥锁那么其他线程会进行阻塞获得了锁的线程他会开启一个 线程去进行 以前的重构数据的逻辑直到新开的线程完成这个逻辑后才释放锁 而线程1直接进行返回假设现在线程3过来访问由于线程线程2持有着锁所以线程3无法获得锁线程3也直接返回数据只有等到新开的线程2把重建数据构建完后其他线程才能走返回正确的数据。
这种方案巧妙在于异步的构建缓存缺点在于在构建完缓存之前返回的都是脏数据。 3、方案对比
**互斥锁方案**由于保证了互斥性所以数据一致且实现简单因为仅仅只需要加一把锁而已也没其他的事情需要操心所以没有额外的内存消耗缺点在于有锁就有死锁问题的发生且只能串行执行性能肯定受到影响
逻辑过期方案 线程读取过程中不需要等待性能好有一个额外的线程持有锁去进行重构数据但是在重构数据完成前其他的线程只能返回之前的数据且实现起来麻烦
解决方案优点缺点互斥锁没有额外的内存消耗保证一致性实现简单线程需要等待性能受到影响可能有死锁风险逻辑过期线程无需等待性能较好不能保证一致性有额外内存消耗实现复杂
四、缓存穿透
缓存穿透 缓存穿透是指客户端请求的数据在缓存中和数据库中都不存在这样缓存永远不会生效这些请求都会打到数据库
1、解决方案
1缓存空对象
优点实现简单维护方便缺点 额外的内存消耗可能造成短期的不一致
2布隆过滤
优点内存占用较少没有多余key缺点 实现复杂存在误判可能
**缓存空对象思路分析**当我们客户端访问不存在的数据时先请求redis但是此时redis中没有数据此时会访问到数据库但是数据库中也没有数据这个数据穿透了缓存直击数据库我们都知道数据库能够承载的并发不如redis这么高如果大量的请求同时过来访问这种不存在的数据这些请求就都会访问到数据库简单的解决方案就是哪怕这个数据在数据库中也不存在我们也把这个数据存入到redis中去这样下次用户过来访问这个不存在的数据那么在redis中也能找到这个数据就不会进入到缓存了
**布隆过滤**布隆过滤器其实采用的是哈希思想来解决这个问题通过一个庞大的二进制数组走哈希思想去判断当前这个要查询的这个数据是否存在如果布隆过滤器判断存在则放行这个请求会去访问redis哪怕此时redis中的数据过期了但是数据库中一定存在这个数据在数据库中查询出来这个数据后再将其放入到redis中
