在實(shí)際應(yīng)用 Redis 過(guò)程中抢蚀,如果將 Redis 作為數(shù)據(jù)庫(kù)的緩存,經(jīng)常會(huì)遇到這幾個(gè)問(wèn)題:緩存雪崩镰禾、緩存擊穿皿曲、緩存穿透等。
緩存雪崩
緩存雪崩指的是吴侦,大量的應(yīng)用無(wú)法在 Redis 緩存中處理屋休,然后大量請(qǐng)求發(fā)送到了數(shù)據(jù)庫(kù),導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力激增备韧,甚至可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰劫樟,從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰,引發(fā)雪崩一樣的連鎖效應(yīng)织堂。
而引起緩存雪崩的原因叠艳,一般如下:
1、緩存中大量 key 同時(shí)過(guò)期
2易阳、Redis 實(shí)例掛掉了附较,無(wú)法處理請(qǐng)求
對(duì)于原因 1,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)避免大量 key 同時(shí)過(guò)期的場(chǎng)景闽烙。如果確實(shí)有這種業(yè)務(wù)場(chǎng)景翅睛,可以微調(diào)這批 key 過(guò)期的時(shí)間,使其能有一定的相差間隔黑竞。
對(duì)于原因2,之前提到的Redis 主從集群其實(shí)可以比較好地實(shí)現(xiàn)主 Redis 實(shí)例掛掉后疏旨,能有其他從庫(kù)快速切換為主庫(kù)很魂,繼續(xù)提供服務(wù)。
當(dāng)然檐涝,以上都是預(yù)防的措施遏匆,如果已經(jīng)發(fā)生了 緩存雪崩,為了防止數(shù)據(jù)庫(kù)被大量的請(qǐng)求搞崩潰谁榜,可以采用 服務(wù)熔斷 或者 請(qǐng)求限流幅聘。
服務(wù)熔斷就是暫停對(duì)業(yè)務(wù)提供 Redis 服務(wù),直到 Redis 恢復(fù)正常窃植,再向外提供服務(wù)帝蒿。 當(dāng)然,這種情況下巷怜,業(yè)務(wù)也會(huì)整個(gè)停擺了葛超。 另外一種比較溫和的辦法就是請(qǐng)求限流暴氏。請(qǐng)求限流顧名思義,就是限制請(qǐng)求的流量绣张,隨機(jī)丟棄一部分的請(qǐng)求答渔,以保證不會(huì)同時(shí)有太多請(qǐng)求壓入數(shù)據(jù)庫(kù)。
緩存擊穿
緩存擊穿是指侥涵,針對(duì)某個(gè)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)沼撕,突然在緩存中失效,然后這些請(qǐng)求到熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求會(huì)都請(qǐng)求到數(shù)據(jù)庫(kù)芜飘。
緩存擊穿一般是熱點(diǎn) key 在 Redis 中過(guò)期了導(dǎo)致的端朵。 最直接的方法就是,對(duì)于熱點(diǎn) key 燃箭,就不設(shè)置過(guò)期時(shí)間冲呢。
緩存穿透
緩存穿透指的是,數(shù)據(jù)既不在 Redis 中招狸,也不在數(shù)據(jù)庫(kù)中敬拓。每次請(qǐng)求 Redis 發(fā)現(xiàn)沒(méi)有對(duì)應(yīng)的 key之后,再去請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫(kù)裙戏,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)也沒(méi)有乘凸。 那么這時(shí), Redis 就相當(dāng)于一個(gè)擺設(shè)累榜,沒(méi)有具體的作用了营勤。如果有人惡意攻擊系統(tǒng),故意使用空值或者其他不存在的值進(jìn)行頻繁請(qǐng)求壹罚,那么也會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)造成比較大的壓力葛作。
為了避免緩存穿透,我們可以:
1猖凛、緩存空值或缺省值
2赂蠢、采用布隆過(guò)濾器,提前判斷是否有此數(shù)據(jù)辨泳。
布隆過(guò)濾器實(shí)際上就是把 key 通過(guò)三次不同的哈希虱岂,計(jì)算出三個(gè)哈希值,然后在哈希表中把對(duì)應(yīng)哈希值位置置為1菠红。當(dāng)有新的請(qǐng)求過(guò)來(lái)時(shí)第岖,先判斷這個(gè) key 經(jīng)過(guò)N次哈希后,對(duì)應(yīng)的哈希值位置是否為1试溯,只要有一個(gè)不為1蔑滓,就說(shuō)明此 key 之前沒(méi)有緩存過(guò)。
實(shí)際上,布隆過(guò)濾器也是有缺陷的烫饼,它不能完全保證請(qǐng)求過(guò)來(lái)的 key 猎塞,通過(guò)布隆過(guò)濾器的校驗(yàn),就一定有這個(gè)數(shù)據(jù)杠纵。 但是荠耽,只要沒(méi)有通過(guò)布隆過(guò)濾器的校驗(yàn),那么這個(gè) key 就一定不存在比藻。 其實(shí)這樣就已經(jīng)可以過(guò)濾掉大部分不存在的 key 請(qǐng)求了铝量。
正如以上提到的布隆過(guò)濾器缺陷,如果布隆過(guò)濾器的哈希槽過(guò)短银亲,很有可能導(dǎo)致大部分的位置都為 1 慢叨,那么此時(shí),布隆過(guò)濾器就失去了它的意義务蝠。 所以拍谐,當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)布隆過(guò)濾器大部分位置都為1了,應(yīng)該要擴(kuò)寬哈希槽馏段。
3轩拨、在實(shí)際業(yè)務(wù)中,我們對(duì)于請(qǐng)求的參數(shù)應(yīng)該要先進(jìn)行校驗(yàn)院喜,請(qǐng)求的參數(shù)應(yīng)該要在規(guī)定范圍內(nèi)亡蓉。實(shí)際上,在工程應(yīng)用中喷舀,主要也是依賴于參數(shù)的校驗(yàn)砍濒,過(guò)濾掉很多無(wú)效請(qǐng)求。
數(shù)據(jù)不一致性
當(dāng)使用 Redis 作為數(shù)據(jù)庫(kù)緩存時(shí)硫麻,可能會(huì)存在數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題爸邢。
當(dāng)需要修改一份數(shù)據(jù)時(shí),需要同時(shí)修改數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存庶香,那么這里就要區(qū)分:先修改數(shù)據(jù)庫(kù)還是修改緩存甲棍;對(duì)于緩存,是直接修改數(shù)據(jù)還是刪除數(shù)據(jù)赶掖?