Redis 缓存问题

缓存穿透问题

什么是缓存穿透@H_502_3@

缓存穿透就是指当用户在 Redis 缓存系统查询一条数据时，而 MysqL 数据库和 Redis 缓存里却没有关于这条数据的任何记录。这条数据在 Redis 缓存中查询不到自然会向 MysqL 数据库请求获取数据，MysqL 数据库也获取不到数据，导致 Redis 缓存会一直查询 MysqL 数据库，这样会对 MysqL 数据库的访问造成很大的压力。

缓存穿透解决方案一：缓存空对象@H_502_3@

缓存空对象是指用户请求查询 Redis 缓存和 MysqL 数据库中都不存在的数据时，MysqL 数据库会返回一个空对象，并将这个空对象和用户请求关联起来存到 Redis 缓存中；当存在相同用户请求，这时 Redis 缓存就会命中，就直接从缓存中返回这个空对象，这样可以减少访问数据库的压力，提高当前数据库的访问性能。

优点

使用缓存空对象机制原理和实现比较简单（代码维护容易）

缺点

使用缓存空对象长时间会导致 Redis 缓存中存在大量空对象，不仅会占用许多的内存空间，还会浪费许多资源（推荐设置缓存空对象过期时间）

缓存穿透解决方案二：布隆过滤器（推荐）@H_502_3@

布隆过滤器是一种过滤器，它的底层是一种基于概率的数据结构，主要使用来判断当前某个元素是否在该集合中，运行速度快。但布隆过滤器不是绝对精确，会有小小的误判概率，只要参数设置的合理，它的精确度可以控制的相对足够精确

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二进制 bitmap 中，一个一定不存在的数据会被这个 bitmap 拦截掉，从而避免了对底层数据库的查询压力

布隆过滤器还有很多其他应用，比如网络爬虫去重复 URL 地址

缓存击穿问题

什么是缓存击穿@H_502_3@

缓存击穿是指 Redis 缓存中有一些的热点数据 key 同时过期失效，或有一些非热点数据 key 突然有大量并发访问请求，这样会导致大量并发请求直接穿透 Redis 缓存，涌入 MysqL 数据库，瞬间增大数据库的访问压力，甚至导致数据库崩溃

缓存击穿解决方案一：永不过期@H_502_3@

就是设置 key 永不过期，就不会出现大量 key 过期失效的问题， 优点是维护简单，缺点是占用空间。而却对于非热点数据的高并发访问无效。

缓存击穿解决方案二：加锁@H_502_3@

对于 Redis 缓存中 key 过期时，在 key 要查询 MysqL 数据库的时候加锁，这时只能让第一个请求进行查询数据库，然后把从数据库中查询到的值存储到 Redis 缓存中，对于其他的相同的 key 查询，可以直接从 Redis 缓存中获取即可

缓存雪崩问题

什么是缓存雪崩@H_502_3@

缓存雪崩是指在某一个时间段内，Redis 缓存突然宕机或大量 key 集中过期失效，如果这个时间段内有大量请求，而查询数据量巨大，所有的请求都会达到 MysqL 数据库，数据库的访问量会暴增，引起数据库压力过大甚至宕机

缓存雪崩解决方案@H_502_3@

• Redis 高可用

  搭建 Redis 主从架构或集群架构，负载均衡，分担压力

• 限流降级

  在缓存失效后，通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量，对某个 key 只允许一个线程查询数据和写缓存，其他线程等待

• 数据预热

  将部分可能大量访问的热点数据提前加载到 Redis 缓存中，或在即将发生高并发请求访问前手动触发加载缓存不同的 key

• 不同的过期时间

  设置不同的过期时间，让缓存失效的时间点尽量均匀

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