Redis 常见缓存问题总结

缓存问题

缓存雪崩

同一时间段内大量的热点 key 全部过期或者 Redis 宕机，所有的请求都打到数据库上

解决方法：

• 给不同的 key 添加不同的 TTL ；
• 利用 Redis 集群提高系统的可用性；
• 当系统故障后，可以启动服务熔断机制，暂停业务对外访问，直接返回错误，不让请求访问数据库；

缓存穿透

客户端请求的数据在 Redis 和 数据库 中都不存在，这样的缓存永远不会生效

解决方法：

• 限制非法的请求，对请求的参数作检验
• 缓存空对象或默认值
• 使用布隆过滤器快速判断数据是否存在，避免通过查询数据库判断数据是否存在

布隆过滤器

我们在写入数据库时，在布隆过滤器中做一个标记。业务线程确认缓存失效后，去布隆过滤器中查询该值是否存在，而不用去数据库中进行查询；

即使发生了缓存穿透，大量请求只会查询 Redis 和布隆过滤器，而不会查询数据库，保证了数据库能正常运行，Redis 自身也是支持布隆过滤器的。

布隆过滤器由三个哈希函数，一个位图数组组成：

• 布隆过滤器先将输入的值通过三个哈希函数得到相应的哈希值；
• 将哈希值对数组的长度取模，进而得到相应的下标；
• 将三个下标设置为1；

判断时，布隆过滤器会读取输入的值，并通过三个哈希函数转化成三个数组下标，然后若三个下标对于值均为1，则该数据存在于布隆过滤器中，若有一个为0，则认为该数据不存在布隆过滤器中；

所以，布隆过滤器说存在数据，但实际上该数据可能不存在，布隆过滤器说不存在该数据，则该数据真的不存在；

缓存击穿

某一个热点 key 过期消失了，大量的请求打到数据库上，数据库很容易被冲垮；

解决方法：

• 使用互斥锁来更新缓存。当某个线程成功获取锁后，进行从数据库中读取最新的数据，并把新数据存入缓存中去即可，而没有获取到锁的线程进行等待或者返回请求失败的响应即可；
• 不给热点数据添加过期值，该 key 由我们手动删除；
• 可以在 value 中添加逻辑过期的字段，一旦超过该时间戳就返回旧的值，再去数据库进行更新；

缓存更新问题

缓存更新策略

主动更新

更新数据库和更新缓存的顺序问题

• 先更新缓存，再更新数据库

出现了数据的不一致，缓存中的数据为 b，而数据库中的数据为 a

• 先更新数据库，再更新缓存

出现了数据的不一致，数据库中的值为 b，而缓存中的值为 a

所以，无论是「先更新数据库，再更新缓存」，还是「先更新缓存，再更新数据库」，这两个方案都存在并发问题，当两个请求并发更新同一条数据的时候，可能会出现缓存和数据库中的数据不一致的现象。

更新数据库和删除缓存的顺序问题

这里我们更新数据时，不在更新缓存，而是删除缓存，当读取不到缓存时，先从数据库中读取，再写入缓存；这种叫做旁路缓存策略

写操作：

• 更新数据库
• 删除缓存

读操作：

• 如果命中了缓存，直接返回数据
• 如果没有命中缓存，则从数据库读取数据，再写入缓存

• 先删除缓存，再更新数据库

此时也出现了数据的不一致，缓存中的数据为 a，数据库中的数据为 b

• 先更新数据库，再删除缓存

此时也出现了数据的不一致，缓存中的数据为 a，数据库中的数据为 b

但是这种方式出现的几率会很低，因为更新缓存 a 这步操作是在Redis中进行的，更新数据库为 b 的操作是在数据库中进行的，Redis 中的写入操作比 数据库中的写入操作会快很多，所以我们一般采用 更新数据库 + 删除缓存 的手段

如果强制保存缓存为最新值，可以为缓存的 key 设置过期时间，如给 a 设置过期时间，可以作为兜底措施

• 延迟双删，针对 先删除缓存，再更新数据库的情况

伪代码

删除缓存 	delete(x)
更新数据 	update(x)
睡眠     	sleep(N)
再次删除缓存	delete(x)

前提是：睡眠的时间要比读请求的过程要大，保证读请求写入的缓存要在再次删除缓存之前，不然再次删除缓存后还会把旧的值写入缓存

到此这篇关于Redis 常见缓存问题总结的文章就介绍到这了,更多相关Redis 缓存内容请搜索萤火虫技术以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持萤火虫技术！