緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩區別和解決方案


一、緩存處理流程

      前台請求,后台先從緩存中取數據,取到直接返回結果,取不到時從數據庫中取,數據庫取到更新緩存,並返回結果,數據庫也沒取到,那直接返回空結果。

      

 

二、緩存穿透

       描述:

       緩存穿透是指緩存和數據庫中都沒有的數據,而用戶不斷發起請求,如發起為id為“-1”的數據或id為特別大不存在的數據。這時的用戶很可能是攻擊者,攻擊會導致數據庫壓力過大。

      解決方案:

  1. 接口層增加校驗,如用戶鑒權校驗,id做基礎校驗,id<=0的直接攔截;
  2. 從緩存取不到的數據,在數據庫中也沒有取到,這時也可以將key-value對寫為key-null,緩存有效時間可以設置短點,如30秒(設置太長會導致正常情況也沒法使用)。這樣可以防止攻擊用戶反復用同一個id暴力攻擊

 

三、緩存擊穿

      描述:

      緩存擊穿是指緩存中沒有但數據庫中有的數據(一般是緩存時間到期),這時由於並發用戶特別多,同時讀緩存沒讀到數據,又同時去數據庫去取數據,引起數據庫壓力瞬間增大,造成過大壓力

      解決方案:

  1. 設置熱點數據永遠不過期。
  2. 加互斥鎖,互斥鎖參考代碼如下:

         

 

          說明:

          1)緩存中有數據,直接走上述代碼13行后就返回結果了

         2)緩存中沒有數據,第1個進入的線程,獲取鎖並從數據庫去取數據,沒釋放鎖之前,其他並行進入的線程會等待100ms,再重新去緩存取數據。這樣就防止都去數據庫重復取數據,重復往緩存中更新數據情況出現。

          3)當然這是簡化處理,理論上如果能根據key值加鎖就更好了,就是線程A從數據庫取key1的數據並不妨礙線程B取key2的數據,上面代碼明顯做不到這點。

 

四、緩存雪崩

      描述:

      緩存雪崩是指緩存中數據大批量到過期時間,而查詢數據量巨大,引起數據庫壓力過大甚至down機。和緩存擊穿不同的是,        緩存擊穿指並發查同一條數據,緩存雪崩是不同數據都過期了,很多數據都查不到從而查數據庫。

     解決方案:

  1. 緩存數據的過期時間設置隨機,防止同一時間大量數據過期現象發生。
  2. 如果緩存數據庫是分布式部署,將熱點數據均勻分布在不同搞得緩存數據庫中。
  3. 設置熱點數據永遠不過期。


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