一篇搞定分布式缓存

  • 缓存雪崩
缓存雪崩我们可以简单的理解为:由于原有缓存失效,新缓存未到期间所有原本应该访问缓存的请求都 去查询数据库了,而对数据库 CPU 和内存造成巨大压力,严重的会造成数据库宕机。从而形成一系列 连锁反应,造成整个系统崩溃。一般有三种处理办法:
1. 一般并发量不是特别多的时候,使用最多的解决方案是加锁排队。
2. 给每一个缓存数据增加相应的缓存标记,记录缓存的是否失效,如果缓存标记失效,则更新数据缓存。
3. 为 key 设置不同的缓存失效时间。
  • 缓存穿透
缓存穿透是指用户查询数据,在数据库没有,自然在缓存中也不会有。这样就导致用户查询的时候,在 缓存中找不到,每次都要去数据库再查询一遍,然后返回空(相当于进行了两次无用的查询)。这样请 求就绕过缓存直接查数据库,这也是经常提的缓存命中率问题。
有很多种方法可以有效地解决缓存穿透问题,最常见的则是采用 布隆过滤器 ,将所有可能存在的数据哈 希到一个足够大的 bitmap 中,一个一定不存在的数据会被这个 bitmap 拦截掉,从而避免了对底层存 储系统的查询压力。另外也有一个更为简单粗暴的方法, 如果一个查询返回的数据为空(不管是数据不 存在,还是系统故障),我们仍然把这个空结果进行缓存,但它的过期时间会很短,最长不超过五分钟。 通过这个直接设置的默认值存放到缓存,这样第二次到缓冲中获取就有值了 ,而不会继续访问数据库。
  • 缓存预热
缓存预热就是系统上线后,将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。这样就可以避免在用户请求的时候,先查询数据库,然后再将数据缓存的问题!用户直接查询事先被预热的缓存数据!
  • 缓存更新
缓存更新除了缓存服务器自带的缓存失效策略之外(Redis 默认的有 6 中策略可供选择),我们还可以 根据具体的业务需求进行自定义的缓存淘汰,常见的策略有两种:
(1)定时去清理过期的缓存;
(2)当有用户请求过来时,再判断这个请求所用到的缓存是否过期,过期的话就去底层系统得到新数 据并更新缓存。
  • 缓存降级
当访问量剧增、服务出现问题(如响应时间慢或不响应)或非核心服务影响到核心流程的性能时,仍然 需要保证服务还是可用的,即使是有损服务。系统可以根据一些关键数据进行自动降级,也可以配置开 关实现人工降级。降级的最终目的是保证核心服务可用,即使是有损的。而且有些服务是无法降级的 (如加入购物车、结算)。

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