redis 缓存穿透、击穿和雪崩（redis缓存穿透和缓存击穿）
mhr18 2024-11-06 10:57 22 浏览 0 评论
前言
在项目实际开发部署过程中，为了减轻db的压力必然会使用Nosql作为中间介质，来减少数据库I/O操作,从而提升系统访问效率。Redis作为最常用的缓存处理工具，在使用过程中我们必须对缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩有详细了解。
正常业务逻辑一般会下图所示，用户请求首先进入缓存查看数据是否存在，存在直接返回，若不存在再进行db的查询。
当出现缓存出现问题之后，数据会直接越过缓存，直接对数据库查询，从而导致大量请求直接访问db使得系统响应缓慢或数据库直接down机。
缓存穿透
什么是缓存穿透
缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如：发起为id为“100”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。
解决方案
1.在接口层做校验，如：用户鉴权校验，参数校验对不合法的请求代码直接返回
2.Redis中高级用法布隆过滤器（Bloom Filter），他的原理就是利用高效的算法快速判断Key是否存在数据库中（因为该方法存在误差，存在的数据可能会判定为不存在，但是不存在的数据一定是不存在）
缓存击穿
什么是缓存击穿
缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力。
解决方案
- 设置数据永不过期，在修改的时候重新调整
- 互斥锁，多个请求进来允许其中一个请求去操作数据库，其他请求等待第一个请求返回成功之后再进行逻辑操作，之后请求获取相同的key就会直接获取缓存中数据。
缓存雪崩
什么是缓存雪崩
缓存雪崩是指缓存中数据大批量过期时，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至down机。和缓存击穿不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库
解决方案
- key的过期时间上增加随机数，让过期时间分散，减少缓存时间过期的重复了
- Redis层的高可用，保证缓存层可以有效地保护数据库层
- 应用程序端限流的方式来保护后端数据库
实际开发总结
开发部署：
- 高可用部署，主从+哨兵，Redis cluster，避免redis崩溃；
- Reids数据持久化RDB+AOF,一旦redis重启能供快速回复数据;
开发中：
- 添加互斥锁（分布式锁）
- Hystrix 限流+降级
编外之言：考虑系统可能会存在的问题，对可能出现的问题及时审核。
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