在缓存技术中,常常会遇到一些问题,如缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩。这些问题可能导致系统性能下降、数据库压力增大等,因此有必要了解这些问题的解决方案。
缓存穿透是指查询一个不存在的数据,而且数据库中也不存在这个数据,导致每次请求都需要查数据库,增加了数据库的负担。
解决缓存穿透的方案:
缓存空数据
可以将查询为空的结果缓存起来,设定一个较短的过期时间。这样,当下次有相同的请求时,可以直接从缓存中获取空数据,而不需要再查数据库。
布隆过滤器
布隆过滤器是一种数据结构,用于判断一个元素是否可能在一个集合中。通过布隆过滤器,可以在缓存层面快速判断查询的数据是否存在,从而减轻数据库的压力。
缓存击穿是指给某一个key设置了过期时间,当key过期的时候,恰好这个时候有大量并发请求过来,可能会瞬间把数据库压垮。
解决缓存击穿的方案:
互斥锁
可以使用互斥锁来保证在某个key过期时,只有一个请求能够重新生成缓存。这样可以避免大量并发请求同时访问数据库,但会降低性能。
逻辑过期
通过逻辑过期,即在key过期之前,提前判断是否需要更新缓存。这样可以保证在key过期时,不会有大量请求同时访问数据库,性能相对较优。
缓存雪崩是指在同一时段大量的缓存key同时失效或者缓存服务宕机,导致大量请求直接到达数据库,增加了数据库的压力。
解决缓存雪崩的方案:
给不同key的ttl添加随机值
可以给不同key的过期时间添加一个随机值,使得缓存的失效时间分散开,减少同时失效的概率。
利用redis集群提高服务的可用性
通过使用redis集群,可以提高缓存的可用性,避免单点故障导致大量请求直接到达数据库。
给缓存业务添加降级限流策略
可以为缓存业务添加降级限流策略,当缓存失效或服务宕机时,及时降低对数据库的访问请求,保护数据库。
给业务添加多级缓存
通过使用多级缓存,可以在缓存层面进行更灵活的控制,减轻对数据库的直接访问压力。