Redis缓存穿透,缓存击穿和缓存雪崩
一、缓存处理流程 处理Reids缓存引发的问题时,我们首先得知道缓存处理的一个流程,如下图: 二、缓存穿透,缓存击穿和缓存雪崩 缓存穿透 描述:缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据,而用户不断发起请求,如发起为id为“-1024”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者,攻击会导致数据库压力过大。 解决方法: 1.接口层增加校验,如用户鉴权校验,id做基础校验,id<=0的直接拦截; 2.从缓存取不到的数据,在数据库中也没有取到,这时也可以将key-value对写为key-null,缓存有效时间可以设置短点,如30秒(设置太长会导致正常情况也没法使用)。这样可以防止攻击用 在IT行业中,Redis作为一种高性能的键值存储系统,常被用于构建高效的缓存系统,以减轻数据库的压力。然而,缓存系统在实际运行中可能会遇到几种常见问题,即缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩。下面将详细阐述这些问题以及相应的解决方案。 **缓存穿透** 缓存穿透是指用户请求的数据在缓存和数据库中均不存在,通常是由于恶意用户持续请求不存在的ID导致。这种行为可能导致数据库不堪重负。为了解决这个问题: 1. **接口层校验**:在接口层增加必要的校验机制,例如进行用户鉴权和基础数据校验,对于ID小于等于0的请求直接拦截。 2. **写空值策略**:如果从缓存和数据库中都找不到数据,可以将key-value对写入缓存,但value设为null,并设定较短的有效期,如30秒,以防止恶意攻击。 3. **布隆过滤器**:使用布隆过滤器将所有可能存在的数据哈希到一个位数组中,可以有效地过滤掉不存在的数据,减轻数据库查询压力。 **缓存击穿** 缓存击穿是指缓存中的某个数据项正好到期,这时大量并发请求会直接打到数据库上,可能导致数据库压力骤增。处理方法包括: 1. **热点数据永不过期**:设置关键数据的缓存永不过期,避免因缓存失效而引发的大规模数据库查询。 2. **使用互斥锁**:当缓存未命中时,使用分布式锁确保只有一个线程去加载数据库数据,其他线程等待并重试获取缓存,以防止并发请求全部涌入数据库。 **缓存雪崩** 缓存雪崩是指大量缓存数据在同一时间过期,导致大量请求直接涌向数据库,可能造成数据库崩溃。应对策略包括: 1. **随机过期时间**:为每个缓存数据设置不同的随机过期时间,避免大量数据同时过期。 2. **分布式部署**:如果条件允许,可以采用分布式缓存部署,将热点数据分散在不同节点,减少单点压力。 3. **永不过期策略**:对于重要的热点数据,同样可以设置为永不过期。 以上是针对Redis缓存系统中可能出现的缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩问题的解决方案。在设计缓存系统时,应当充分考虑这些潜在风险,采取适当的预防措施,以确保系统的稳定性和高可用性。