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redis中的缓存-缓存雪崩和缓存穿透

2022年07月19日136zhujiabin

缓存雪崩

  缓存雪崩是由于原有缓存失效(过期),新缓存未到期间。所有请求都去查询数据库,而对数据库CPU和内存造成巨大压力,严重的会造成数据库宕机。从而形成一系列连锁反应,造成整个系统崩溃。

  1. 碰到这种情况,一般并发量不是特别多的时候,使用最多的解决方案是加锁排队。

 public object GetProductListNew() 
        { 
            const int cacheTime = 30; 
            const string cacheKey = "product_list"; 
            const string lockKey = cacheKey; 
             
            var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey); 
            if (cacheValue != null) 
            { 
                return cacheValue; 
            } 
            else 
            { 
                lock (lockKey) 
                { 
                    cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey); 
                    if (cacheValue != null) 
                    { 
                        return cacheValue; 
                    } 
                    else 
                    { 
                        cacheValue = GetProductListFromDB(); //这里一般是 sql查询数据。               
                        CacheHelper.Add(cacheKey, cacheValue, cacheTime); 
                    }                     
                } 
                return cacheValue; 
            } 
        }    

  2. 加锁排队只是为了减轻数据库的压力,并没有提高系统吞吐量。假设在高并发下,缓存重建期间key是锁着的,这是过来1000个请求999个都在阻塞的。同样会导致用户等待超时,这是个治标不治本的方法。

  还有一个解决办法解决方案是:给每一个缓存数据增加相应的缓存标记,记录缓存的是否失效,如果缓存标记失效,则更新数据缓存。

     public object GetProductListNew() 
        { 
            const int cacheTime = 30; 
            const string cacheKey = "product_list"; 
            //缓存标记。 
            const string cacheSign = cacheKey + "_sign"; 
             
            var sign = CacheHelper.Get(cacheSign); 
            //获取缓存值 
            var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey); 
            if (sign != null) 
            { 
                return cacheValue; //未过期,直接返回。 
            } 
            else 
            { 
                CacheHelper.Add(cacheSign, "1", cacheTime); 
                ThreadPool.QueueUserWorkItem((arg) => 
                { 
                    cacheValue = GetProductListFromDB(); //这里一般是 sql查询数据。 
                    CacheHelper.Add(cacheKey, cacheValue, cacheTime*2); //日期设缓存时间的2倍,用于脏读。                 
                }); 
                 
                return cacheValue; 
            } 
        } 

  缓存标记:记录缓存数据是否过期,如果过期会触发通知另外的线程在后台去更新实际key的缓存。

  缓存数据:它的过期时间比缓存标记的时间延长1倍,例:标记缓存时间30分钟,数据缓存设置为60分钟。 这样,当缓存标记key过期后,实际缓存还能把旧数据返回给调用端,直到另外的线程在后台更新完成后,才会返回新缓存。

  这样做后,就可以一定程度上提高系统吞吐量。

 

缓存穿透

  缓存穿透是指用户查询数据,在数据库没有,自然在缓存中也不会有。这样就导致用户查询的时候,在缓存中找不到,每次都要去数据库再查询一遍,然后返回空。这样请求就绕过缓存直接查数据库,这也是经常提的缓存命中率问题。

  解决的办法就是:如果查询数据库也为空,直接设置一个默认值存放到缓存,这样第二次到缓冲中获取就有值了,而不会继续访问数据库,这种办法最简单粗暴。

        public object GetProductListNew() 
        { 
            const int cacheTime = 30; 
            const string cacheKey = "product_list"; 
 
            var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey); 
            if (cacheValue != null) 
                return cacheValue; 
                 
            cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey); 
            if (cacheValue != null) 
            { 
                return cacheValue; 
            } 
            else 
            { 
                cacheValue = GetProductListFromDB(); //数据库查询不到,为空。 
                 
                if (cacheValue == null) 
                { 
                    cacheValue = string.Empty; //如果发现为空,设置个默认值,也缓存起来。                 
                } 
                CacheHelper.Add(cacheKey, cacheValue, cacheTime); 
                 
                return cacheValue; 
            } 
        }    

  把空结果,也给缓存起来,这样下次同样的请求就可以直接返回空了,即可以避免当查询的值为空时引起的缓存穿透。同时也可以单独设置个缓存区域存储空值,对要查询的key进行预先校验,然后再放行给后面的正常缓存处理逻辑。

 

缓存预热

  缓存预热就是系统上线后,将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。这样避免,用户请求的时候,再去加载相关的数据。

  解决思路:

    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WEB系统启动的时候加载。

    3,定时刷新缓存,

 

缓存更新

 缓存的清理机制可以参考文章:https://www.cnblogs.com/ricklz/p/10742560.html


本文参考链接:https://www.cnblogs.com/ricklz/p/10800302.html