redis缓存

redis缓存

缓存穿透

什么是缓存穿透？

查询一个不存在的数据，mysql查询不到数据也不会直接写入缓存，就会导致每次请求都查询数据库，导致数据库压力过大

如何解决缓存穿透问题？

解决方案一：缓存空数据，查询返回的数据为空，把这个空结果进行缓存

优点：实现简单

缺点：查询的空数据过多就会导致内存消耗大，而且缓存的数据修改后可能存在数据不一致问题

解决方案二：布隆过滤器实现过滤

查询的时候会先查询布隆过滤器，不存在就直接返回，如果在布隆过滤器中存在就会查询redis，查不到就再查询数据库，查询到了就会缓存到redis

优点：内存占用较少，没有多余的key

缺点：实现复杂，存在误判

布隆过滤器的误判

布隆过滤器用于检索一个元素是否在一个集合中

存储数据：通过hash函数计算元素的hash值，在数组中将对应的值修改为1

查询数据：使用相同的hash函数获取hash值，判断是否都为1

元素是否存在，都基于数组中的hash值，可能某个不存在的元素的hash值在数组中恰好值都为1，就会产生误判

数组越大误判率越小，但是同时带来了更多的内存消耗

缓存击穿

什么是缓存击穿？

缓存击穿：给某一个key设置了过期时间，当key过期的时候，恰好有大量请求，这些请求可能会瞬间把数据库压垮

如何解决缓存击穿？

解决方案一：互斥锁

线程1查询缓存没有数据，获取互斥锁成功，查询数据库重建缓存数据，写入缓存然后释放锁。线程2查询缓存没有数据，获取锁失败，休眠一会重新查询，再没查到就再获取锁，直到查询到数据

优点：强一致，安全

缺点：性能较低，只有一个线程在工作，后续线程都在等待

解决方案二：逻辑过期

对缓存中的热点数据不设置过期，设置一个过期时间字段

线程1查询缓存发现过期，获取一个互斥锁，开启一个新线程查询数据库重建缓存数据，写入缓存重置过期时间，然后释放锁。线程1无需等待重建缓存，直接返回过期数据。在重建缓存期间，有一个线程3，查询缓存发现过期，获取互斥锁失败会直接返回过期数据。构建缓存成功之后，再查询就没有过期，直接返回。

优点：高可用，高性能

缺点：延迟更新，在重建缓存期间会导致数据不一致

缓存雪崩

什么是缓存雪崩？

缓存雪崩：是指同一时段大量缓存的key失效或者redis宕机，导致大量请求直接到数据库，带来巨大压力

如何解决缓存雪崩？

解决方案一：设置随机的过期时间

解决方案二：使用redis集群提高服务可用性，如哨兵模式、集群模式

解决方案三：给缓存业务添加降级限流，可以使用nginx，getway

解决方案四：使用多级缓存，可以使用Guava或者Caffeine

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以使用nginx，getway

解决方案四：使用多级缓存，可以使用Guava或者Caffeine