转载自  https://blog.csdn.net/wang0112233/article/details/79558612

https://www.sohu.com/a/230787856_231667

今天又学到了很多,感觉雪崩和穿透很有意思理解起来也比较清晰,然后我搜索了一些资料,给自己做一个普及

我们通常使用 缓存 + 过期时间的策略来帮助我们加速接口的访问速度,减少了后端负载,同时保证功能的更新

缓存穿透

缓存系统,按照KEY去查询VALUE,当KEY对应的VALUE一定不存在的时候并对KEY并发请求量很大的时候,就会对后端造成很大的压力。

(查询一个必然不存在的数据。比如文章表,查询一个不存在的id,每次都会访问DB,如果有人恶意破坏,很可能直接对DB造成影响。)

由于缓存不命中,每次都要查询持久层。从而失去缓存的意义。

解决方法:

1、缓存层缓存空值。 
–缓存太多空值,占用更多空间。(优化:给个空值过期时间) 
–存储层更新代码了,缓存层还是空值。(优化:后台设置时主动删除空值,并缓存把值进去)

2、将数据库中所有的查询条件,放到布隆过滤器中。当一个查询请求来临的时候,先经过布隆过滤器进行检查,如果请求存在这个条件中,那么继续执行,如果不在,直接丢弃。

备注:

比如数据库中有10000个条件,那么布隆过滤器的容量size设置的要稍微比10000大一些,比如12000.

对于误判率的设置,根据实际项目,以及硬件设施来具体决定。但是一定不能设置为0,并且误判率设置的越小,哈希函数跟数组长度都会更多跟更长,那么对硬件,内存中间的要求就会相应的高。

private static BloomFilter<Integer> bloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.integerFunnel(), size, 0.0001);

有了size跟误判率,那么布隆过滤器就会产生相应的哈希函数跟数组。

综上:我们可以利用布隆过滤器,将redis缓存击穿控制在一个可容忍的范围内。

缓存雪崩(缓存失效)

如果缓存集中在一段时间内失效,发生大量的缓存穿透,所有的查询都落在数据库上,造成了缓存雪崩。

缓存层宕掉后,流量会像奔逃的野牛一样,打向后端存储

解决方法:

  1. 在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。
  2. 可以通过缓存reload机制,预先去更新缓存,再即将发生大并发访问前手动触发加载缓存
  3. 不同的key,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间点尽量均匀
  4. 做二级缓存,或者双缓存策略。A1为原始缓存,A2为拷贝缓存,A1失效时,可以访问A2,A1缓存失效时间设置为短期,A2设置为长期。

热点key

(1) 这个key是一个热点key(例如一个重要的新闻,一个热门的八卦新闻等等),所以这种key访问量可能非常大。

(2) 缓存的构建是需要一定时间的。(可能是一个复杂计算,例如复杂的sql、多次IO、多个依赖(各种接口)等等)

于是就会出现一个致命问题:在缓存失效的瞬间,有大量线程来构建缓存(见下图),造成后端负载加大,甚至可能会让系统崩溃 。

解决方法:

1. 使用互斥锁(mutex key):这种解决方案思路比较简单,就是只让一个线程构建缓存,其他线程等待构建缓存的线程执行完,重新从缓存获取数据就可以了

2. "提前"使用互斥锁(mutex key):在value内部设置1个超时值(timeout1), timeout1比实际的memcache timeout(timeout2)小。当从cache读取到timeout1发现它已经过期时候,马上延长timeout1并重新设置到cache。然后再从数据库加载数据并设置到cache中。

3. "永远不过期":

这里的“永远不过期”包含两层意思:

(1) 从redis上看,确实没有设置过期时间,这就保证了,不会出现热点key过期问题,也就是“物理”不过期。

(2) 从功能上看,如果不过期,那不就成静态的了吗?所以我们把过期时间存在key对应的value里,如果发现要过期了,通过一个后台的异步线程进行缓存的构建,也就是“逻辑”过期

4. 资源保护:可以做资源的隔离保护主线程池,如果把这个应用到缓存的构建也未尝不可。

四种方案对比:

作为一个并发量较大的互联网应用,我们的目标有3个:

1. 加快用户访问速度,提高用户体验。

2. 降低后端负载,保证系统平稳。

3. 保证数据“尽可能”及时更新(要不要完全一致,取决于业务,而不是技术。)

所以第二节中提到的四种方法,可以做如下比较,还是那就话:没有最好,只有最合适。

解决方案 优点 缺点
简单分布式锁(Tim yang)

1. 思路简单

2. 保证一致性

1. 代码复杂度增大

2. 存在死锁的风险

3. 存在线程池阻塞的风险

加另外一个过期时间(Tim yang)  1. 保证一致性 同上 
不过期(本文)

1. 异步构建缓存,不会阻塞线程池

1. 不保证一致性。

2. 代码复杂度增大(每个value都要维护一个timekey)。

3. 占用一定的内存空间(每个value都要维护一个timekey)。

资源隔离组件hystrix(本文)

1. hystrix技术成熟,有效保证后端。

2. hystrix监控强大。

1. 部分访问存在降级策略。

总结

1.  热点key + 过期时间 + 复杂的构建缓存过程 => mutex key问题

2. 构建缓存一个线程做就可以了。

3. 四种解决方案:没有最佳只有最合适。

参考文献:

击穿/穿透:http://blog.csdn.net/kl1106/article/details/79478901

雪崩:http://blog.csdn.net/qq_36858183/article/details/78424690

热点key:http://carlosfu.iteye.com/blog/2269678‘

Redis缓存雪崩、缓存穿透、热点key的更多相关文章

  1. 缓存雪崩、穿透如何解决,如何确保Redis只缓存热点数据?

    缓存雪崩如何解决? 缓存穿透如何解决? 如何确保Redis缓存的都是热点数据? 如何更新缓存数据? 如何处理请求倾斜? 实际业务场景下,如何选择缓存数据结构 缓存雪崩 缓存雪崩简单说就是所有请求都从缓 ...

  2. 什么是redis缓存穿透, 缓存雪崩, 缓存击穿

    什么是redis? redis是一个非关系型数据库,相对于其他数据库而言,它的查询速度极快,且能承受的瞬时并发量非常的高.所以常常被用来存放网站的缓存,以减少主要数据库(如mysql)的服务器压力. ...

  3. 关于redis的几件小事(七)redis缓存雪崩与穿透

    1.缓存雪崩 (1)什么是缓存雪崩 缓存雪崩指的是在同一时刻,缓存大量失效,导致大量的请求直接到了数据库,数据库压力剧增,引起系统崩溃.可能出现的情况有: ①大量的key设置了相同的过期时间,导致在缓 ...

  4. 8.了解什么是 redis 的雪崩、穿透和击穿?redis 崩溃之后会怎么样?系统该如何应对这种情况?如何处理 redis 的穿透?

    作者:中华石杉 面试题 了解什么是 redis 的雪崩.穿透和击穿?redis 崩溃之后会怎么样?系统该如何应对这种情况?如何处理 redis 的穿透? 面试官心理分析 其实这是问到缓存必问的,因为缓 ...

  5. redis缓存雪崩、穿透、击穿概念及解决办法

    缓存雪崩 对于系统 A,假设每天高峰期每秒 5000 个请求,本来缓存在高峰期可以扛住每秒 4000 个请求,但是缓存机器意外发生了全盘宕机.缓存挂了,此时 1 秒 5000 个请求全部落数据库,数据 ...

  6. Redis 缓存雪崩、穿透、击穿

    缓存雪崩 定义: 同一时间所有 key 大面积失效,比如网站首页的数据基本上都是同一批次去缓存的. 解决方法: ① 存的时候设定随机的失效时间. ② 服务做熔断处理(异常或着慢查询 Hystrix 限 ...

  7. Java Redis缓存穿透/缓存雪崩/缓存击穿,Redis分布式锁实现秒杀,限购等

    package com.example.redisdistlock.controller; import com.example.redisdistlock.util.RedisUtil; impor ...

  8. Redis缓存雪崩和穿透的解决方法

    转载自: https://blog.csdn.net/qq_35433716/article/details/86375506 如何解决缓存雪崩?如何解决缓存穿透?如何保证缓存与数据库双写时一致的问题 ...

  9. redis-缓存穿透,缓存雪崩,缓存击穿,并发竞争

    目录 缓存穿透 定义 解决方案 利用互斥锁 采用异步更新策略 使用布隆过滤器 空置缓存 缓存雪崩 定义 解决方案 给缓存的加一个随机失效时间 使用互斥锁 双缓存策略 缓存击穿 定义 解决方案 使用互斥 ...

  10. 缓存穿透 & 缓存雪崩 & 缓存击穿

    一 缓存穿透 1. 行为 查询一个一定不存在的数据.存储层(姑且认为是db,下面都用db指代)查不到数据则不写入缓存,那么下次请求这个不存在的数据同样会到db层查询,失去了缓存的意义.流量大或人为恶意 ...

随机推荐

  1. 团队开发day05

    在进行网络间的通信中,需要开启线程来实现网络连接, 但是在activity中无法拿到获取到的数据,数据只能在网络线程中查看 解决:通过Handler在线程之间进行通信,传递获取到的信息 Handler ...

  2. [刘阳Java]_EasyUI环境搭建_第2讲

    在EasyUI的第1讲中我们介绍了学习EasyUI能够做什么,这次我们得快速搭建一个EasyUI环境,来测试一下它的运行效果 1.jQuery EasyUI环境搭建 <script type=& ...

  3. selenium3 + python - js&jquery操作处理

    # 推荐学习:https://www.w3school.com.cn/js/index.asp## 下面以简书登录&注册定位元素为例"""js定位 id name ...

  4. 两万字Vue.js基础学习笔记(二)

    Vue.js学习笔记(二) 4.模块化开发 ES6模块化的导入和导出 我们使用export指令导出了模块对外提供的接口,下面我们就可以通过import命令来加载对应的这个模块了 首先,我们需要在HTM ...

  5. informix 数据库锁表分析和解决方法

    一.前言 在联机事务处理(OLTP)的数据库应用系统中,多用户.多任务的并发性是系统最重要的技术指标之一.为了提高并发性,目前大部分RDBMS都采用加锁技术.然而由于现实环境的复杂性,使用加锁技术又不 ...

  6. Linux + NodeJS 常用命令

    Linux系统常用命令 1.su 由当前用户切换至root用户: 2. su username 切换至某一用户: 3.chmod u+w /etc/sudoers 为/etc/sudoers文件添加写 ...

  7. C语言学习(三)

    一.数组.循环.判断条件   #include<stdio.h> int main(){ int a =100; int b =200; int i; int arr [5]; if (a ...

  8. Python自动化测试面试题-Selenium篇

    目录 Python自动化测试面试题-经验篇 Python自动化测试面试题-用例设计篇 Python自动化测试面试题-Linux篇 Python自动化测试面试题-MySQL篇 Python自动化测试面试 ...

  9. 以两种异步模型应用案例,深度解析Future接口

    摘要:本文以实际案例的形式分析了两种异步模型,并从源码角度深度解析Future接口和FutureTask类. 本文分享自华为云社区<[精通高并发系列]两种异步模型与深度解析Future接口(一) ...

  10. 看视频学SignalR—在微软虚拟学院学习SignalR

    SignalR把实时Web功能变得异常简单. 如果您希望在几个小时内对SignalR有一个直观的了解,观看微软虚拟学院(MVA)的视频教学Lighting Up Real-Time Web Commu ...