缓存三剑客(穿透、击穿、雪崩)

简介: 缓存穿透指查询数据库和缓存中都不存在的数据,导致请求直接冲击数据库。解决方案包括缓存空对象和布隆过滤器。缓存击穿是大量请求访问同一个失效的热点数据,使数据库瞬间压力剧增,解决方法有提前预热、设置永不过期、加锁限流等。缓存雪崩是大量key同时失效,导致所有请求直达数据库,可通过引入随机过期时间缓解。三者分别对应单点爆破、全面崩塌等问题,需根据场景选择合适策略优化系统性能与稳定性。

1. 什么是缓存穿透 ? 怎么解决 ?


缓存穿透是指查询一条数据库和缓存都没有的一条数据这种请求会穿透缓存直接到数据库进行查询, 就会一直查询数据库,对数据库的访问压力就会增大 通常发生在一些恶意用户可能故意发起不存在的请求,试图让系统陷入这种情况,以耗尽数据库连接资源或者造成性能问题。

有以下2种解决方案 :

  • 缓存空对象:代码维护较简单,但是效果不好。
  • 布隆过滤器:代码维护复杂,效果很好


2.什么是缓存击穿 ? 怎么解决 ?

缓存击穿发生在访问热点数据,大量请求访问同一个热点数据,当热点数据失效后(一般是缓存时间到期)同

时去请求数据库,瞬间耗尽数据库资源,导致数据库无法使用。

比如某手机新品发布,当缓存失效时有大量并发到来导致同时去访问数据库。

解决方案 :


    1.热点数据提前预热,提前预热就是提前写入缓存。

2.设置热点数据永远不过期。

3.加锁 , 限流


3.什么是缓存雪崩 ? 怎么解决 ?

缓存雪崩是缓存中大量key失效后当高并发到来时导致大量请求到数据库,瞬间耗尽数据库资源,导致数据库无法使用。造成这种现象的 原因是,key的过期时间都设置成一样了。


比如对某信息设置缓存过期时间为30分钟,在大量请求同时查询该类信息时,此时就会有大量的同类信息存在相同的过期时间,一旦失效将同时失效,造成雪崩问题。


解决方案是:


key的过期时间引入随机因素


4.补充一点

  • 缓存击穿:是单个热点 key的失效问题。比如某爆款商品缓存过期,大量并发请求同时发现缓存没数据,一起涌去查数据库,像 “单点爆破”。
  • 缓存雪崩:是大量 key 集体失效。比如很多缓存 key 过期时间设成一样,到点同时失效,无数请求瞬间全打数据库,像 “全面崩塌”。

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