缓存问题

使用缓存时常见的问题主要分为三个：缓存穿透 、缓存雪崩、缓存击穿。

下面对其进行一一学习

缓存穿透

引入

定义：缓存穿透是指客户端请求的数据在缓存中和数据库中都不存在，这样的缓存永远不会生效，这些请求都会打到数据库。

导致缓存击穿的原因是，当用户使用不存在的请求访问缓存的时候，因为缓存中不存在数据，则会将请求打到数据库，然后数据库也没有相关请求的数据，则只能给用户端报错或返回空值。一次这样无效的请求服务器还应对的过来，然而当一些(不怀好意的)人使用大量这种无效的请求访问时，则会全部打到数据库，导致数据库宕机，或者拖慢其他正确请求的访问。

那么，如何应对这种问题呢？

解决方案

常见的解决缓存击穿的方案有以下几种：

1. 缓存空对象：当一个无效请求打到数据库查询无效时，将此次请求进行缓存，并赋予null值

   

   • 优点：实现简单，维护方便
   • 缺点：① 额外的内存消耗 ② 可能造成短期的不一致

2. 布隆过滤

   

   • 优点：内存占用较少，没有多余key
   • 缺点：① 实现复杂 ② 存在误判可能

3. 增强id的复杂度

4. 做好数据的基础格式校验

5. 加强用户权限校验

缓存雪崩

定义：缓存雪崩是指在同一时间段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机，导致大量请求到达数据库，带来巨大压力。

通常的解决方案有以下四种：

1. 给不同的Key的TTL添加随机值(防止大量TTL同时到期)
2. 利用Redis集群提高服务的可用性
3. 给缓存业务添加降级限流策略
4. 给业务添加多级缓存

缓存击穿

定义：缓存击穿问题也叫热点问题，就是一个被高并发访问且缓存重建业务较复杂的Key突然失效，无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击。

常见的解决方案有两种：

1. 互斥锁(保证一致性)

   

   • 优点：① 没有额外的内存消耗 ② 保证一致性 ③ 实现简单
   • 缺点：① 线程需要等待，性能受到影响 ② 可能有死锁风险

2. 逻辑过期(保证可用性)

   

   • 优点： 线程无需等待，性能较好
   • 缺点：① 不保证一致性 ② 有额外内存消耗 ③ 实现复杂