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Day 2.25

异步子线程机制

CPU架构类型，以及可能产生的影响

Day 2.26

redis 缓存与后端 MySQL 数据不一致问题

redis 缓存异常问题 （缓存雪崩，缓存击穿，缓存穿透）及 解决措施

布隆过滤器实现原理

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Day 2.25

学习了导致redis高性能的原因，除去高效数据结构和内存数据库以外的原因。

• 异步子线程机制

• CPU架构对redis性能的影响

异步子线程机制

针对阻塞点可能需要异步处理，避免阻塞主线程。

eg：BigKey (键值对) 删除操作、清空数据库操作、AOF日志同步写操作（AOF异步刷盘）、从库加载RDB文件、集合的全量查询和聚合操作 O(N)。

思考一个问题：AOF日志同步写操作我知道会阻塞，那读写缓存中的同步直写策略是否也会阻塞？会

两者阻塞之后的处理是否一致？不一致。 同步直写在redis主线程中完成，AOF刷盘是异步完成的。

哪些操作可以采取异步子线程处理的形式？

多数写操作、无需带回返回值的非关键路径操作

eg：BigKey 删除操作、数据库清空操作、AOF日志同步写操作、大文件关闭.

CPU架构类型，以及可能产生的影响

单CPU单核： 不存在由于程序在不同核上运行导致的 context switch 以及 缓存失效 问题

单CPU多核：存在 context switch 和 缓存失效问题，解决办法，bind_cpu_core.

多CPU多核：NUMA 架构（非统一内存访问架构）存在远程内存访问问题，不在一个CPU Socket（处理器）上面，解决办法，绑到一起，避免远程内存访问。

将Redis实例绑定核心的弊端：多程序资源竞争，措施，绑定物理核或者直接修改源码，将不同程序绑定到不同逻辑核上。

Day 2.26

• redis 缓存与后端 MySQL 数据不一致问题

• redis 缓存异常问题 （缓存雪崩，缓存击穿，缓存穿透）及 解决措施

redis 缓存与后端 MySQL 数据不一致问题

一致性描述：

• 缓存中有数据，且缓存中数据与后端MySQL数据一致.

• 缓存中无数据，且后端MySQL数据是最新值.

出现情况：

针对读写缓存，必须同步直写操作，才能保障数据一致.

采用异步写回策略，必然会出现这个数据不一致问题。写回前都是不一致的.

解决策略：用同步只写不就OK了.

针对只读缓存

eg1：在修改或者删除操作的时候，需要同时操作缓存和数据库，既要跟新数据库删除数据库中的数据、还要删除对应缓存。 两者操作如果只完成其一，自然会出现读取旧值的问题。

解决策略：用消息队列缓存重试 【重试机制】

eg2：两者操作均完成，但是无法保障原子性问题。大量的线程并发读取操作的时候，其他线程切入进来，读取到旧值并可能利用旧值做缓存跟新操作导致数据不一致。

解决策略：延迟双删。

redis 缓存异常问题 （缓存雪崩，缓存击穿，缓存穿透）及 解决措施

What？ How?

雪崩：大量的请求无法在redis中进行处理，导致压力给到后端MySQL，可能导致MySQL崩溃.

击穿：在redis中的超级热点数据过期，redis中没有，大量请求压到MySQL上.

穿透：请求数据不在redis中，同时也不在MySQL上. redis彻底沦为 “摆设”.

雪崩分类解决措施

1. redis大量数据同时过期

   • 解决1：给过期时间设置随机值，避免同时.

   • 解决2：服务降级，只提供核心数据的访问服务，有点像限流，但是是按照数据的重要程度做的限制.

2. redis实例发生宕机

   • 解决1：访问熔断 （暂停服务），对业务影响大，待redis实例恢复.

   • 解决2：访问限流，限制访问量，待redis实例恢复.

   • 解决3：高可用策略，设置redis实例集群，主从复制，容灾容错，自动切换.

击穿解决策略

• 不给特别热点的数据设置过期时间.

穿透解决策略

1. 针对不存在的数据设置空置缓存，缺省值缓存。直接返回空值.

2. 使用布隆过滤器判断数据是否存在.

3. 前端进行请求合法性检测，避免恶意攻击.

布隆过滤器实现原理

描述：创建阶段，就是一个hash函数族，算出这个不同的hash值，然后 hash_value % hash_table_len 映射到不同的hash槽位上，并且将这个bite位设置为1。若后续数据再次来临。依次检验hash_value对应槽位是否全为1. 若非，则数据不存在，若全1则可能存在。

作用：过滤去除一定不存在的数据。