Redis缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩的原理和解决办法
缓存穿透:key中对应的缓存数据不存在,导致去请求数据库,造成数据库的压力倍增的情况缓存击穿:redis过期后的一瞬间,有大量用户请求同一个缓存数据,导致这些请求都去请求数据库,造成数据库压
- 缓存穿透:key中对应的缓存数据不存在,导致去请求数据库,造成数据库的压力倍增的情况
- 缓存击穿:redis过期后的一瞬间,有大量用户请求同一个缓存数据,导致这些请求都去请求数据库,造成数据库压力倍增的情,针对一个key而言
- 缓存雪崩:缓存服务器宕机或者大量缓存集中某个时间段失效,导致请求全部去到数据库,造成数据库压力倍增的情况,这个是针对多个key而言
一、缓存穿透的解决方案
常用方法可以采用布隆过滤器方法进行数据拦截,其次可以还有一种解决思路,就是如果请求的数据为空,将空值也进行缓存,就不会发生穿透情况
<?php
class getPrizeList {
/**
* redis实例
* @var \Redis
*/
private $redis;
/**
* @var string
*/
private $redis_key = '|prize_list';
/**
* 过期时间
* @var int
*/
private $expire = 30;
/**
* getPrizeList constructor.
* @param $redis
*/
public function __construct($redis)
{
$this->redis = $redis;
}
/**
* @return array|bool|string
*/
public function fetch()
{
$result = $this->redis->get($this->redis_key);
if(!isset($result)) {
//此处应该进行数据库查询...
//如果查询结果不存在,给其默认空数组进行缓存
$result = [];
$this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);
}
return $result;
}
}
二、缓存击穿解决办法
使用互斥锁(mutex key),就是一个key过期时,多个请求过来允许其中一个请求去操作数据库,其他请求等待第一个请求成功返回结果后再请求。
<?php
class getPrizeList {
/**
* redis实例
* @var \Redis
*/
private $redis;
/**
* @var string
*/
private $redis_key = '|prize_list';
/**
* @var string
*/
private $setnx_key = '|prize_list_setnx';
/**
* 过期时间
* @var int
*/
private $expire = 30;
/**
* getPrizeList constructor.
* @param $redis
*/
public function __construct($redis)
{
$this->redis = $redis;
}
/**
* @return array|bool|string
*/
public function fetch()
{
$result = $this->redis->get($this->redis_key);
if(!isset($result)) {
if($this->redis->setnx($this->setnx_key, 1, $this->expire)) {
//此处应该进行数据库查询...
//$result = 数据库查询结果;
$this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);
$this->redis->del($this->setnx_key); //删除互斥锁
} else {
//其他请求每等待10毫秒重新请求一次
sleep(10);
self::fetch();
}
}
return $result;
}
}
三、缓存雪崩的解决办法
这种情况是因为多个key同时过期导致的数据库压力,一种方法可以在key过期时间基础上增加时间随机数,让过期时间分散开,减少缓存时间过期的重复率
另一种方法就是加锁排队,这种有点像上面缓存击穿的解决方式,但是这种请求量太大,比如5000个请求过来,4999个都需要等待,这必然是指标不治本,不仅用户体验性差,分布式环境下就更加复杂,因此在高并发场景下很少使用
最好的解决方法,是使用缓存标记,判断该标记是否过期,过期则去请求数据库,而缓存数据的过期时间要设置的比缓存标记的长,这样当一个请求去操作数据库的时候,其他请求拿的是上一次缓存数据
<?php class getPrizeList { /** * redis实例 * @var \Redis */ private $redis; /** * @var string */ private $redis_key = '|prize_list'; /** * 缓存标记key * @var string */ private $cash_key = '|prize_list_cash'; /** * 过期时间 * @var int */ private $expire = 30; /** * getPrizeList constructor. * @param $redis */ public function __construct($redis) { $this->redis = $redis; } /** * @return array|bool|string */ public function fetch() { $cash_result = $this->redis->get($this->cash_key); $result = $this->redis->get($this->redis_key); if(!$cash_result) { $this->redis->set($this->cash_key, 1, $this->expire); //此处应该进行数据库查询... //$result = 数据库查询结果, 并且设置的时间要比cash_key长,这里设置为2倍; $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire * 2); $this->redis->del($this->cash_key); //删除互斥锁 } return $result; } }
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