Redis 之 缓存预热 & 缓存雪崩 & 缓存击穿 & 缓存穿透

目录

一、缓存预热

1.1 缓存预热是什么？

1.2 解决方案：

二、缓存雪崩

2.1 缓存雪崩是什么？怎么发生的？

2.2 怎么解决

三、缓存穿透

3.1 是什么？怎么产生的呢？

3.2 解决方案

 3.2.1、采用回写增强，

 3.2.2、加上一个布隆过滤器，

四、缓存击穿

4.1 是什么？

4.2 怎么解决

五、总结

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一、缓存预热

1.1 缓存预热是什么？

缓存预热是指在系统启动或者高峰期之前，提前将数据加载到缓存中，避免在用户请求的时候，先查询数据库（这样第一个查询的人就会比较慢），再把查询结果回写到redis当中去。

1.2 解决方案：

为了防止用户访问的时候Redis中没有数据，所以提前将热点数据保存到Redis里面（通过LRU数据删除策略，可以得到高频数据队列），通过脚本的方式将热点数据提前加入。

二、缓存雪崩

2.1 缓存雪崩是什么？怎么发生的？

缓存雪崩是指在缓存系统中，大量缓存数据同时失效或过期，导致请求直接打到数据库或后端服务，从而引起数据库压力过大或服务崩溃的现象。

• redis 主机挂了， Redis全盘崩溃，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

2.2 怎么解决

1、针对于redis服务器问题，可以采用redis的高并发策略：使用主从复制 + 哨兵 ，或者直接使用redis集群模式，并且这时候需要开启redis的持久化机制，方便从机上位的时候能够快速恢复之前的数据。

2、多缓存预防雪崩：不仅仅只用redis这么一个缓存，也可以在本地加上一个ehcache缓存，把哪些高频信息给存储进来，这样就不需要所有的数据都需要去redis上面去找了。

3、服务降级： 直接就不让用户前来访问容易出现问题的信息了，直接提示当前访问人数过多，请稍后再试。

 4、人民币玩家：直接使用阿里云的云数据库redis版

三、缓存穿透

3.1 是什么？怎么产生的呢？

缓存穿透 就是请求去查询一条数据，先查redis，redis里面没有，再查mysql，mysql里面无，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

缓存穿透可能是由于恶意攻击、缓存设置不当或者数据更新频繁等原因引起的。

缓存穿透最怕的情况就是黑客恶意攻击，比如他现在知道了你key的格式：abc xxx，正好这个数据你的redis没有，MySQL当中也没有，那么他就会一直查这个，导致你的redisMySQL接受一次次的暴击。怎么解决这个问题呢？

3.2 解决方案

 3.2.1、采用回写增强，

既然都是黑客了，逃过布隆过滤器还不是简简单单？

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。这样等下次再来查这个值的时候，就不会发生缓存穿透了。

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，假如黑客可以找到不同的key，总不能每个key都回写到redis里吧？这时候我们就需要新的解决方法了。

 3.2.2、加上一个布隆过滤器，

布隆过滤器可以过滤掉大部分不存在的情况（当然也有一定的漏判率）。我们在数据访问redis之前可以先让他去通过一下布隆过滤器，如果布隆中没有，那么就是肯定没有，直接返回就行了。

四、缓存击穿

4.1 是什么？

缓存击穿就是大量请求同时查询一个key（或一批）时，此时这个key正好失效了，就会导致大量的请求都打到数据库上面去，也就是热点key突然都失效了，MySQL承受高并发量

简单说就是：热点key突然失效，导致MySQL被暴打

4.2 怎么解决

1. 设置热点数据的永不过期策略：对于一些非常热门的数据，可以将其缓存时间设置为永不过期，这样可以避免缓存失效导致的击穿问题。但需要注意，这种方式可能会导致缓存数据不及时更新的问题。

2. 互斥更新，采用双检加锁机制，

   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。

五、总结