Redis击穿、雪崩、穿透场景描述与解决方案
1、擊穿
(1)場景描述
緩存中的某個key由于過期了,并且前端數據出現高并發(一定要有高并發)請求該key(實際上概率很低),導致瞬間都打在數據庫上。
(2)解決方案
使用redis的setnx(表示只有不存在時候才會設置值)命令,此時該命令相當于鎖,如果設置成功則去DB查詢,否則后續的請求都等待直到第一個請求設置成功直接緩存中get值。
解決步驟:
場景:10000個請求同時發生并請求Redis中不存在的key。
步驟一:10000個請求全部去Redis中查詢數據,發現都沒有值;
步驟二:10000個請求都去使用setnx方法去設置key,由于setnx特性(只有不存在才能設置成功),一定只要一個請求才會設置成功, 該請求去數據查詢數據;
步驟三:其他請求setnx都會set失敗,失敗后睡眠一會,再重復步驟一。
(3)問題
1)如果第一個請求setnx去查數據時候恰巧掛了,那么后面的請求永遠也等不到正確的設置值
解決:設置過期時間,如果第一個請求的應用掛了,后面的請求等待超時釋放鎖后,后面的請求去查庫。
2)如果第一個應用沒有掛,只是請求超時了?場景描述:此時第一個請求的鎖已經釋放,其他請求已經可以正常查詢數據庫獲取數據,此時第一個請求成功了設置成功了,此時的效果是第一個已經取回來了數據,但是后面的請求還在等待查詢數據庫數據。
解決:使用多線程,一個線程去數據庫查詢數據,一個線程監控Redis中是否數據已經取回來了(也就是第一個請求查庫是否正常查回數據)。
2、雪崩
(1)場景描述
緩存中由于大量的key同時過期(與擊穿有點類似)導致大量訪問數據庫
(2)解決方案
兩種情況:
a)針對時點性要求不高的數據,可直接講redis的過期時間設置隨機即可
b)針對有些數據必須在某個時點才能失效(比如有些數據必須在零點更新,數據再晚點就是臟數據)。
第一種簡單方案:隨機設置過期時間。
第二種方案:
3、穿透
(1)場景描述
查詢的數據在預期范圍之外(比如惡意攻擊),則redis和數據庫都沒有數據,但是高并發下會影響數據庫性能
(2)解決方案
(1)布隆過濾器;
使用方式:
- 客戶端自己編寫布隆算法自己設計位圖;
- 客戶端提供算法,Redis提供位圖;
- 客戶端什么都不實現,布隆算法與位圖都放在Redis
(2)缺點,只能新增數據,不能刪除數據,布谷鳥過濾器,或者直接維護一個空key集合,在空key里則直接返回。
總結
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