Redis 的基本概念
在没有添加 Redis 的时候,后端的查询流程是:
用户访问页面-请求后端服务-经过逻辑处理后,去数据库查询信息。
在添加 Redis 的之后,后端的查询流程是:
用户访问页面-请求后端服务-经过逻辑处理后,先去缓存(Redis)中进行查询,如果查到,则直接返回-如果没有查到信息,则直接向数据库进行查询,查询到之后,数据库会讲数据信息同步到缓存(Redis)中,以便下次查询。
什么是击穿
当 Redis 某个热 key(比如首页广告)过期或者因为某些异常原因导致于无法从缓存中获取,导致大量的并发访问数据库而崩溃。
举个例子,比如双十一活动中,大量用户同时会查询首页的某个广告服务,正常查询流程中,我们的服务会直接在缓存中进行查询,查到了之后,返回给用户。
但是假设在这个过程中,这个广告服务的 key 过期,即这个缓存失效了,那么就会有大量的并发请求直接打到数据库中,导致数据库崩溃。
如果要复现这个测试场景,可以通过如下的测试步骤进行复现:
获取热 key 的列表(与运维沟通后获取)。
模拟热 key 失效的场景(比如登陆 Redis,直接将热 key 删除)。
查看研发是否有对应的容错机制(降级或熔断),从而能保证主要服务的正常运行。
解决方案:
1.设置热key永不过期,缓存在物理上永远不过期,用一个异步的线程更新缓存
2.双层缓存策略,L1缓存失效时间短,L2缓存失效时间长。请求优先从L1缓存获取数据,如果 未命中,则加锁,保证只有一个线程去数据库中读取数据然后再更新到L1和L2中。然后其他线 程依然在L1、L2缓存获取数据。
3.互斥锁
什么是穿透
缓存穿透就是指:用户不断发起请求缓存和数据库中都没有的数据。
在正常的请求过程中,如果在缓存(Redis)中没有查到信息,则直接向数据库进行查询,查询到之后,数据库会讲数据信息同步到缓存(Redis)中,以便下次查询。
如果是缓存穿透的场景,比如传一个用户 id 为-1,这个用户 id 在缓存里面是肯定不存在的,因为每次请求数据库中也没有对应的数据信息,那么数据库也就不会同步到缓存(Redis)中,所以就会导致,每一次的请求,都会直接打到数据库上,导致数据库崩溃。
如果要复现这个测试场景,可以通过如下的测试步骤进行复现:
不停访问对应服务的接口,传递一个不存在的数据的查询请求。
查看研发是否有对应的容错机制,从而能保证不会有大量的请求打在数据库上。
解决方案:
如果一个查询返回的数据为空(不管是数据不存在,还是系统故障),我们仍然把这个空结果进行缓存,但它的过期时间会很短,最长不超过五分钟。
什么是雪崩
雪崩是指在我们设置缓存时采用了相同的过期时间,导致缓存在某一时刻同时失效,请求全部转发到数据库,数据库瞬时压力过重雪崩。
缓存被“击穿”的问题是针对某一key缓存,缓存雪崩的区别在于针对很多key。
解决方案:
1.我们可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值,比如1-5分钟随机,这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低,就很难引发集体失效的事件
2.互斥锁
3.双层缓存策略
4.缓存在物理上永远不过期,用一个异步的线程更新缓存