Redis中缓存问题

news/2024/4/25 18:15:22

缓存预热

Redis缓存预热是一项关键任务,可帮助提升应用程序的性能和响应速度。在高流量的应用程序中,Redis缓存预热可以加速数据查询和读取,从而改善用户体验。本文将介绍一种快速、稳定的Redis缓存预热方案,并提供相应代码实现。

缓存预热实现共需要四步:

  1. 数据准备:在应用程序或服务器启动前准备好所需的数据,这些数据可能是静态数据、缓存数据或其他需要预先加载的内容。
  2. 数据存储:将准备好的数据存储到Redis中,可以使用Redis的不同数据类型,如列表(List)、集合(Set)或哈希表(Hash)。
  3. 数据预热:在服务器或应用程序启动前,将数据加载到Redis中。可以通过手动操作、自动化脚本或在项目启动时自动进行的机制来实现这一步骤。
  4. 数据清洗:在服务器或应用程序启动后,可能需要进行数据的清洗和处理,例如删除过期的数据或更新错误的条目。

进行缓存预热,可以有效减轻Redis服务器的负载压力,提升应用程序的性能和响应速度。该方案可以根据实际应用程序的需要进行修改和优化,以达到更好的效果。 

缓存雪崩

缓存雪崩是指在使用缓存查询时,大量的数据在同一时间失效,导致请求全部落到数据库上,形成数据库的压力。缓存雪崩是缓存系统设计不合理或者配置不当导致的。

解决方案:

  1. 分布式锁:在缓存失效的时候,加分布式锁,避免大量请求同时落到数据库上。
  2. 数据分布:将数据均匀分布到多台服务器上,避免某一台服务器宕机导致大量请求落到其他服务器上。
  3. 缓存预热:提前加载热门数据到缓存中,避免缓存失效导致大量请求落到数据库上。

缓存击穿

缓存击穿问题也叫热点 Key 问题,就是一个被高并发访问并且缓存重建业务较复杂的 key 突然失效了,无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击。 
解决方案:
  1. 设置热点数据永不过期:将热点数据的缓存过期时间设置为较长的时间,甚至是永不过期,确保即使缓存失效,该数据仍然可用,从而绕过了缓存击穿的问题。但这种方法可能导致缓存数据过期不及时的问题,使得数据不够及时和准确。
  2. 使用互斥锁:在数据失效时,当有新请求到来时,可以通过设置互斥锁来保护数据库访问过程。如果某个请求已经获取到了锁,其他请求则需要等待,直到获取到锁为止。这样可以避免大量并发请求同时访问数据库,减轻数据库的压力。

缓存穿透

当恶意攻击者通过构造不存在于Redis缓存中的数据请求,从而导致大量请求直接涌入数据库,从而造成系统崩溃的现象,就称为Redis缓存穿透。

Redis缓存穿透的原因主要有以下两个:

缓存数据不存在:当恶意攻击者构造一个不存在于Redis缓存中的数据请求时,如果没有合理的缓存策略,那么这些请求将会直接涌入数据库,从而导致数据库性能下降甚至崩溃。

缓存数据失效:当Redis缓存中的数据失效时,如果恶意攻击者构造一个不存在于Redis缓存中的数据请求,那么这些请求也会直接涌入数据库,从而引发Redis缓存穿透。

解决方案:

  1. 缓存空对象:在Redis缓存中存储一个空对象,作为缓存数据不存在的标识。当请求的数据不存在于缓存中时,直接返回缓存中的空对象,从而避免请求直接涌入数据库。
  2. 布隆过滤器:使用布隆过滤器来判断请求的数据是否存在于Redis缓存中。当请求的数据在布隆过滤器中不存在时,直接返回缓存数据不存在的标识,从而避免请求直接涌入数据库。

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