缓存系统应用

经典缓存设计方案

CacheAside

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优点：简单易于实现
缺点：自己维护数据更新后的同步逻辑；对业务代码有侵入性

Reade\Write Through

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优点：把缓存和数据库看作一个整体，业务逻辑只需要读取和写入数据，不需要关心数据来源于缓存还是数据库，不需要维护同步逻辑
缺点：需要自己封装好缓存和数据库的同步逻辑

WriteBack

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写入只更新缓存，异步同步到数据库
优点：读写都是操作内存，性能高
缺点：数据不是强一致性；宕机可能丢数据

异步更新到缓存

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优点：引入缓存后对原有系统改动较少；
缺点：存在数据不一致性；没提升写性能

常见问题及解决

大并发场景下需要关注以下缓存使用问题

缓存穿透

高并发查询数据库与缓存都没有的key，可能是恶意攻击

缓存穿透1.PNG

解决办法：

1. 给不存在的key，预先设置值，查询到之后应用决定放弃还是等待一段时间，避免打到数据库；
2. 借助布隆过滤器

缓存并发

大量并发请求同时查询一个不在缓存的key，导致全打到数据库，查询到之后又都更新到缓存

缓存并发.PNG

解决办法：引入锁机制，只允许一个请求转发到数据库

缓存并发解决PNG.PNG

缓存雪崩

大量缓存在同一时间同时失效，导致大量请求都打到数据库
解决办法：失效时间随机；或者缓存不过期

热点数据

为提高命中率，按照访问频率以及访问时间对数据进行排序，优先保留使用频率高以及最近使用的数据

热点数据.PNG

总结

总结.PNG