緩存擊穿:
目前涉及到大并發(fā)訪問時(shí),一般我們會(huì)使用Redis之類的緩存服務(wù),以提高訪問效率,降低對(duì)數(shù)據(jù)庫的壓力正常的使用場(chǎng)景為:
1、請(qǐng)求到來->訪問Redis->有值拿到值返回,
2、請(qǐng)求到來->訪問Redis->無值->查詢數(shù)據(jù)庫->有值更新redis
3、請(qǐng)求到來->訪問Redis->無值->查詢數(shù)據(jù)庫->無值空返回
當(dāng)redis無值、數(shù)據(jù)庫也無值的時(shí)候,并發(fā)量大的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)大量請(qǐng)求的壓力壓到數(shù)據(jù)庫,導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫響應(yīng)變慢甚至崩潰,我們稱之為緩存擊穿。
解決方案:
對(duì)于一些設(shè)置了過期時(shí)間的key,如果這些key可能會(huì)在某些時(shí)間點(diǎn)被超高并發(fā)地訪問,是一種非常“熱點(diǎn)”的數(shù)據(jù)。這個(gè)時(shí)候,需要考慮一個(gè)問題:緩存被“擊穿”的問題,這個(gè)和緩存雪崩的區(qū)別在于這里針對(duì)某一key緩存,前者則是很多key。
緩存在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)過期的時(shí)候,恰好在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)這個(gè)Key有大量的并發(fā)請(qǐng)求過來,這些請(qǐng)求發(fā)現(xiàn)緩存過期一般都會(huì)從后端DB加載數(shù)據(jù)并回設(shè)到緩存,這個(gè)時(shí)候大并發(fā)的請(qǐng)求可能會(huì)瞬間把后端DB壓垮。
緩存穿透:
緩存穿透是指查詢一個(gè)一定不存在的數(shù)據(jù),由于緩存是不命中時(shí)被動(dòng)寫的,并且出于容錯(cuò)考慮,如果從存儲(chǔ)層查不到數(shù)據(jù)則不寫入緩存,這將導(dǎo)致這個(gè)不存在的數(shù)據(jù)每次請(qǐng)求都要到存儲(chǔ)層去查詢,失去了緩存的意義。在流量大時(shí),可能DB就掛掉了,要是有人利用不存在的key頻繁攻擊我們的應(yīng)用,這就是漏洞。
解決方案:
有很多種方法可以有效地解決緩存穿透問題,最常見的則是采用布隆過濾器,將所有可能存在的數(shù)據(jù)哈希到一個(gè)足夠大的bitmap中,一個(gè)一定不存在的數(shù)據(jù)會(huì)被 這個(gè)bitmap攔截掉,從而避免了對(duì)底層存儲(chǔ)系統(tǒng)的查詢壓力。另外也有一個(gè)更為簡(jiǎn)單粗暴的方法(我們采用的就是這種),如果一個(gè)查詢返回的數(shù)據(jù)為空(不管是數(shù) 據(jù)不存在,還是系統(tǒng)故障),我們?nèi)匀话堰@個(gè)空結(jié)果進(jìn)行緩存,但它的過期時(shí)間會(huì)很短,最長(zhǎng)不超過五分鐘
緩存雪崩:
緩存雪崩是指在我們?cè)O(shè)置緩存時(shí)采用了相同的過期時(shí)間,導(dǎo)致緩存在某一時(shí)刻同時(shí)失效,請(qǐng)求全部轉(zhuǎn)發(fā)到DB,DB瞬時(shí)壓力過重雪崩。
解決方案:
緩存失效時(shí)的雪崩效應(yīng)對(duì)底層系統(tǒng)的沖擊非??膳?。大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者考慮用加鎖或者隊(duì)列的方式保證緩存的單線 程(進(jìn)程)寫,從而避免失效時(shí)大量的并發(fā)請(qǐng)求落到底層存儲(chǔ)系統(tǒng)上。這里分享一個(gè)簡(jiǎn)單方案就時(shí)講緩存失效時(shí)間分散開,比如我們可以在原有的失效時(shí)間基礎(chǔ)上增加一個(gè)隨機(jī)值,比如1-5分鐘隨機(jī),這樣每一個(gè)緩存的過期時(shí)間的重復(fù)率就會(huì)降低,就很難引發(fā)集體失效的事件。