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解決Redis中擊穿的方案
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對于高并發(fā)系統(tǒng)中對緩存的依賴性越來越強，緩存擊穿也成為了我們必須要面對和解決的一個問題。而Redis是當(dāng)前最受歡迎的緩存服務(wù)，它除了有著快速高效的讀寫性能，還提供了多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和豐富的功能。但是，Redis也存在著緩存擊穿的問題。本文將為大家提出一些在Redis中解決緩存擊穿的方案。
一、緩存擊穿
所謂緩存擊穿就是緩存中沒有而業(yè)務(wù)又迫切需要的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致大量的請求同時落到數(shù)據(jù)庫上，使得系統(tǒng)的并發(fā)量出現(xiàn)了大量的提升，從而導(dǎo)致了數(shù)據(jù)庫的阻塞甚至宕機的問題。
二、原因分析
導(dǎo)致Redis中緩存擊穿的原因在于：對于某些熱點數(shù)據(jù)，其緩存可能因為某些原因突然失效，而此時又有大量的請求涌入，導(dǎo)致了緩存的不可用，而數(shù)據(jù)庫卻不得不被大量的請求所占用并進行處理，最終導(dǎo)致了緩存擊穿的問題。
三、解決方案
1. 應(yīng)用層緩存降級
當(dāng)Redis中某些熱點數(shù)據(jù)失效或者為空時，我們可以通過在應(yīng)用層做一個簡單的緩存降級處理來解決緩存擊穿的問題。例如，我們可以使用雙重檢測鎖（Double-checking Locking）來解決這個問題。
public Object getFromCache(String KEY) {
//從Redis中獲取緩存數(shù)據(jù)
Object result = getFromRedis(key);
if (result == null) {
//使用鎖，避免大量的請求同時落到數(shù)據(jù)庫上
synchronized (this) {
//再次從Redis中獲取數(shù)據(jù)
result = getFromRedis(key);
//如果Redis中沒有數(shù)據(jù)，則從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)并緩存到Redis中
if (result == null) {
result = getFromDB(key);
putToRedis(key, result);
}
}
}
return result;
}
可以看到，雙重檢測鎖解決了請求搶占的問題，一旦Redis中沒有數(shù)據(jù)，請求會進入同步塊中，此時只有一個請求會進行Redis和數(shù)據(jù)庫的交互，其余的請求則會等待。
2. 對緩存設(shè)置過期時間
我們可以設(shè)置一個短期緩存與長期緩存共同存儲數(shù)據(jù)。其中，短期緩存時間刻意定得比較短，以防止熱點數(shù)據(jù)在過期之后請求直接落到數(shù)據(jù)庫上。例如，我們可以將短期緩存設(shè)置為1分鐘，長期緩存則設(shè)為1個小時。
public Object getFromCache(String key) {
//從短期緩存中獲取數(shù)據(jù)
Object result = getFromRedis(shortTermCacheKey);
if (result == null) {
//從長期緩存中獲取數(shù)據(jù)
result = getFromRedis(longTermCacheKey);
if (result == null) {
//從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)并存儲到長期和短期緩存中
result = getFromDB(key);
putToRedis(shortTermCacheKey, result, SHORT_TERM_CACHE_TIMEOUT);
putToRedis(longTermCacheKey, result, LONG_TERM_CACHE_TIMEOUT);
}
}
return result;
}
在這種情況下，熱點數(shù)據(jù)在失效后不會直接被請求落到數(shù)據(jù)庫上，而是會先去檢查短期緩存中是否有，如果沒有再去檢查長期緩存中是否存在。
3. 對空值緩存設(shè)置過期時間
如果Redis中某些數(shù)據(jù)失效，其對應(yīng)的空值則應(yīng)該設(shè)置一個較短的過期時間。例如，我們可以將空值的緩存過期時間設(shè)置為5~10分鐘。
public Object getFromCache(String key) {
//從Redis中獲取緩存數(shù)據(jù)
Object result = getFromRedis(key);
if (result == null) {
//從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)
result = getFromDB(key);
if (result != null) {
//將數(shù)據(jù)緩存到Redis中
putToRedis(key, result);
} else {
//將空值緩存到Redis中
putToRedis(key, EMPTY_VALUE, EMPTY_VALUE_CACHE_EXPIRATION);
}
} else if (result == EMPTY_VALUE) {
//防止空值搶占Redis中位置，將空值的過期時間設(shè)為5~10分鐘
putToRedis(key, result, EMPTY_VALUE_CACHE_EXPIRATION);
}
return result;
}
在這種情況下，如果Redis中存儲的數(shù)據(jù)是空值并且沒有過期，那么短時間內(nèi)多次訪問的請求都會直接返回空值，避免了對數(shù)據(jù)庫的請求。只有當(dāng)空值過期之后，Redis才會將請求轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)庫。
四、總結(jié)
緩存是提升系統(tǒng)性能的重要手段，而緩存擊穿問題又是我們經(jīng)常要面對的挑戰(zhàn)。本文提出了三種常見的解決策略，可以根據(jù)具體情況選擇合適的方案。在應(yīng)用程序中使用這些策略，可以避免緩存擊穿問題，提高系統(tǒng)的性能和可用性。
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當(dāng)前文章：解決Redis中擊穿的方案（redis的擊穿怎么解決）
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