缓存雪崩、缓存击穿和缓存穿透是与redis缓存系统相关的三种常见问题,它们都可能导致缓存系统性能下降或失效。下面分别解释这三种情况并提供例子:
缓存雪崩(Cache Avalanche):定义: 缓存雪崩是指在某个时间点,缓存中的大量数据同时过期失效,导致请求直接落在数据库上,引起数据库压力剧增,甚至宕机。
例子: 假设一个系统有10000个缓存键,这些键的过期时间都设置为相同的值,当这个时间点到来时,所有缓存键同时过期,导致大量的请求直接击中数据库,引起数据库负载激增。
定义: 缓存击穿是指针对某个热点数据,当该数据失效时,大量请求同时涌入,落到数据库上,引起数据库压力激增。
例子: 假设有一个热门商品的信息被频繁请求,该商品的缓存过期后,大量请求同时请求该商品的信息,由于此时缓存为空,每个请求都会去数据库获取,导致数据库压力骤增。
定义: 缓存穿透是指恶意请求一个缓存中不存在的数据,由于缓存不命中,请求直接访问数据库,如果这个请求被频繁发起,可能导致数据库压力过大。
例子: 恶意请求一个不存在的用户ID,由于缓存中没有这个用户ID的数据,每次请求都直接访问数据库,导致数据库频繁查询不存在的数据,消耗大量资源。
缓存雪崩: 设置不同的过期时间,采用多级缓存策略,使用锁或者队列控制缓存的更新。
缓存击穿: 使用互斥锁,保证只有一个请求可以访问数据库,其他请求等待该请求完成后直接从缓存获取。
缓存穿透: 对于查询数据库为空的情况,也将空结果进行缓存,设置短暂的过期时间,或者使用布隆过滤器等机制拦截恶意请求。
这些问题在设计缓存系统时需要引起注意,采用合适的策略和技术手段进行预防和解决。