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在用緩存的時(shí)候，基本上會(huì)通用遇到以下三個(gè)問題：

• 緩存穿透

• 緩存并發(fā)

• 緩存失效

一、緩存穿透

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上面三個(gè)圖會(huì)有什么問題呢？

我們?cè)陧?xiàng)目中使用緩存通常都是先檢查緩存中是否存在，如果存在直接返回緩存內(nèi)容，如果不存在就直接查詢數(shù)據(jù)庫然后再緩存查詢結(jié)果返回。這個(gè)時(shí)候如果我們查詢的某一個(gè)數(shù)據(jù)在緩存中一直不存在，就會(huì)造成每一次請(qǐng)求都查詢DB，這樣緩存就失去了意義，在流量大時(shí)，可能DB就掛掉了。

那這種問題有什么好辦法解決呢？

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。
有一個(gè)比較巧妙的作法是，可以將這個(gè)不存在的key預(yù)先設(shè)定一個(gè)值。
比如，"key" , “&&”。
在返回這個(gè)&&值的時(shí)候，我們的應(yīng)用就可以認(rèn)為這是不存在的key，那我們的應(yīng)用就可以決定是否繼續(xù)等待繼續(xù)訪問，還是放棄掉這次操作。如果繼續(xù)等待訪問，過一個(gè)時(shí)間輪詢點(diǎn)后，再次請(qǐng)求這個(gè)key，如果取到的值不再是&&，則可以認(rèn)為這時(shí)候key有值了，從而避免了透?jìng)鞯綌?shù)據(jù)庫，從而把大量的類似請(qǐng)求擋在了緩存之中。

二、緩存并發(fā)

有時(shí)候如果網(wǎng)站并發(fā)訪問高，一個(gè)緩存如果失效，可能出現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程同時(shí)查詢DB，同時(shí)設(shè)置緩存的情況，如果并發(fā)確實(shí)很大，這也可能造成DB壓力過大，還有緩存頻繁更新的問題。

我現(xiàn)在的想法是對(duì)緩存查詢加鎖，如果KEY不存在，就加鎖，然后查DB入緩存，然后解鎖；其他進(jìn)程如果發(fā)現(xiàn)有鎖就等待，然后等解鎖后返回?cái)?shù)據(jù)或者進(jìn)入DB查詢。

這種情況和剛才說的預(yù)先設(shè)定值問題有些類似，只不過利用鎖的方式，會(huì)造成部分請(qǐng)求等待。

三、緩存失效

引起這個(gè)問題的主要原因還是高并發(fā)的時(shí)候，平時(shí)我們?cè)O(shè)定一個(gè)緩存的過期時(shí)間時(shí)，可能有一些會(huì)設(shè)置1分鐘啊，5分鐘這些，并發(fā)很高時(shí)可能會(huì)出在某一個(gè)時(shí)間同時(shí)生成了很多的緩存，并且過期時(shí)間都一樣，這個(gè)時(shí)候就可能引發(fā)一當(dāng)過期時(shí)間到后，這些緩存同時(shí)失效，請(qǐng)求全部轉(zhuǎn)發(fā)到DB，DB可能會(huì)壓力過重。

那如何解決這些問題呢？
其中的一個(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。

我們討論的第二個(gè)問題時(shí)針對(duì)同一個(gè)緩存，第三個(gè)問題時(shí)針對(duì)很多緩存。

總結(jié)來看：

1、緩存穿透：查詢一個(gè)必然不存在的數(shù)據(jù)。比如文章表，查詢一個(gè)不存在的id，每次都會(huì)訪問DB，如果有人惡意破壞，很可能直接對(duì)DB造成影響。

2、緩存失效：如果緩存集中在一段時(shí)間內(nèi)失效，DB的壓力凸顯。這個(gè)沒有完美解決辦法，但可以分析用戶行為，盡量讓失效時(shí)間點(diǎn)均勻分布。
當(dāng)發(fā)生大量的緩存穿透，例如對(duì)某個(gè)失效的緩存的大并發(fā)訪問就造成了緩存雪崩。

四、提問匯總

1、問題1：
如何解決DB和緩存一致性問題？
答：當(dāng)修改了數(shù)據(jù)庫后，有沒有及時(shí)修改緩存。這種問題，以前有過實(shí)踐，修改數(shù)據(jù)庫成功，而修改緩存失敗的情況，最主要就是緩存服務(wù)器掛了。而因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問題引起的沒有及時(shí)更新，可以通過重試機(jī)制來解決。而緩存服務(wù)器掛了，請(qǐng)求首先自然也就無法到達(dá)，從而直接訪問到數(shù)據(jù)庫。那么我們?cè)谛薷臄?shù)據(jù)庫后，無法修改緩存，這時(shí)候可以將這條數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)異步任務(wù)定時(shí)去檢測(cè)緩存服務(wù)器是否連接成功，一旦連接成功則從數(shù)據(jù)庫中按順序取出修改數(shù)據(jù)，依次進(jìn)行緩存最新值的修改。

2、問題2：
問下緩存穿透那塊！例如，一個(gè)用戶查詢文章，通過ID查詢，按照之前說的，是將緩存的KEY預(yù)先設(shè)置一個(gè)值，，如果通過ID插過來，發(fā)現(xiàn)是預(yù)先設(shè)定的一個(gè)值，比如說是“&&”，那之后的繼續(xù)等待訪問是什么意思，這個(gè)ID什么時(shí)候會(huì)真正被附上用戶所需要的值呢？
答：我剛說的主要是咱們常用的后面配置，前臺(tái)獲取的場(chǎng)景。前臺(tái)無法獲取相應(yīng)的key，則等待，或者放棄。當(dāng)在后臺(tái)配置界面上配置了相關(guān)key和value之后，那么以前的key &&也自然會(huì)被替換掉。你說的那種情況，自然也應(yīng)該會(huì)有一個(gè)進(jìn)程會(huì)在某一個(gè)時(shí)刻，在緩存中設(shè)置這個(gè)ID，再有新的請(qǐng)求到達(dá)的時(shí)候，就會(huì)獲取到最新的ID和value。

3、問題3：
其實(shí)用redis的話，那天看到一個(gè)不錯(cuò)的例子，雙key，有一個(gè)當(dāng)時(shí)生成的一個(gè)附屬key來標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)修改到期時(shí)間，然后快到的時(shí)候去重新加載數(shù)據(jù)，如果覺得key多可以把結(jié)束時(shí)間放到主key中，附屬key起到鎖的功能。
答：這種方案，之前我們實(shí)踐過。這種方案會(huì)產(chǎn)生雙份數(shù)據(jù)，而且需要同時(shí)控制附屬key與key之間的關(guān)系，操作上有一定復(fù)雜度。

4、問題4：
多級(jí)緩存是什么概念呢？
答：多級(jí)緩存就像我今天之前給大家發(fā)的文章里面提到了，將ehcache與redis做二級(jí)緩存，但同樣會(huì)存在一致性問題，如果我們需要強(qiáng)一致性的話，緩存與數(shù)據(jù)庫同步是會(huì)存在時(shí)間差的，所以我們?cè)诰唧w開發(fā)的過程中，一定要根據(jù)場(chǎng)景來具體分析，二級(jí)緩存更多的解決是，緩存穿透與程序的健壯性，當(dāng)集中式緩存出現(xiàn)問題的時(shí)候，我們的應(yīng)用能夠繼續(xù)運(yùn)行。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的缓存穿透、缓存并发、缓存失效之思路变迁的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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