緩存擊穿的解決方案

一.什么樣的數據適合緩存?

二.什么是緩存擊穿

三.緩存擊穿的解決辦法

方案一

 　　后台定義一個job(定時任務)專門主動更新緩存數據.比如,一個緩存中的數據過期時間是30分鍾,那么job每隔29分鍾定時刷新數據(將從數據庫中查到的數據更新到緩存中).

• 這種方案比較容易理解，但會增加系統復雜度。比較適合那些 key 相對固定,cache 粒度較大的業務，key 比較分散的則不太適合，實現起來也比較復雜。

方案二

 　　　　將緩存key的過期時間(絕對時間)一起保存到緩存中(可以拼接,可以添加新字段,可以采用單獨的key保存..不管用什么方式,只要兩者建立好關聯關系就行).在每次執行get操作后,都將get出來的緩存過期時間與當前系統時間做一個對比,如果緩存過期時間-當前系統時間<=1分鍾(自定義的一個值),則主動更新緩存.這樣就能保證緩存中的數據始終是最新的(和方案一一樣,讓數據不過期.)

• 這種方案在特殊情況下也會有問題。假設緩存過期時間是12:00，而 11:59 
  到 12:00這 1 分鍾時間里恰好沒有 get 請求過來，又恰好請求都在 11:30 分的時 
  候高並發過來，那就悲劇了。這種情況比較極端，但並不是沒有可能。因為“高 
  並發”也可能是階段性在某個時間點爆發。

方案三

 　　采用 L1 (一級緩存)和 L2(二級緩存) 緩存方式，L1 緩存失效時間短，L2 緩存失效時間長。 請求優先從 L1 緩存獲取數據，如果 L1緩存未命中則加鎖，只有 1 個線程獲取到鎖,這個線程再從數據庫中讀取數據並將數據再更新到到 L1 緩存和 L2 緩存中，而其他線程依舊從 L2 緩存獲取數據並返回。

• 這種方式，主要是通過避免緩存同時失效並結合鎖機制實現。所以，當數據更 
  新時，只能淘汰 L1 緩存，不能同時將 L1 和 L2 中的緩存同時淘汰。L2 緩存中 
  可能會存在臟數據，需要業務能夠容忍這種短時間的不一致。而且，這種方案 
  可能會造成額外的緩存空間浪費。

方案四

 加鎖

方法1

1

1. // 方法1:
2.  
   public synchronized List<String> getData01() {
3.  
   List<String> result = new ArrayList<String>();
4.  
   // 從緩存讀取數據
5.  
   result = getDataFromCache();
6.  
   if (result.isEmpty()) {
7.  
   // 從數據庫查詢數據
8.  
   result = getDataFromDB();
9.  
   // 將查詢到的數據寫入緩存
10.  
    setDataToCache(result);
11.  
    }
12.  
    return result;
13.  
    }

 

• 這種方式確實能夠防止緩存失效時高並發到數據庫,但是緩存沒有失效的時候,在從緩存中拿數據時需要排隊取鎖,這必然會大大的降低了系統的吞吐量.

方法2

• 這個方法在緩存命中的時候,系統的吞吐量不會受影響,但是當緩存失效時,請求還是會打到數據庫,只不過不是高並發而是阻塞而已.但是,這樣會造成用戶體驗不佳,並且還給數據庫帶來額外壓力.

方法3

1. public List<String> getData03() {
2.  
   List<String> result = new ArrayList<String>();
3.  
   // 從緩存讀取數據
4.  
   result = getDataFromCache();
5.  
   if (result.isEmpty()) {
6.  
   synchronized (lock) {
7.  
   //雙重判斷,第二個以及之后的請求不必去找數據庫,直接命中緩存
8.  
   // 查詢緩存
9.  
   result = getDataFromCache();
10.  
    if (result.isEmpty()) {
11.  
    // 從數據庫查詢數據
12.  
    result = getDataFromDB();
13.  
    // 將查詢到的數據寫入緩存
14.  
    setDataToCache(result);
15.  
    }
16.  
    }
17.  
    }
18.  
    return result;
19.  
    }

 

方法4

• 最后使用互斥鎖的方式來實現，可以有效避免前面幾種問題.