一起學習 Redis緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩的原理和解決辦法

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• 緩存穿透：key中對應的緩存數(shù)據(jù)不存在，導致去請求數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)庫的壓力倍增的情況

• 緩存擊穿：redis過期后的一瞬間，有大量用戶請求同一個緩存數(shù)據(jù)，導致這些請求都去請求數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)庫壓力倍增的情，針對一個key而言

• 緩存雪崩：緩存服務器宕機或者大量緩存集中某個時間段失效，導致請求全部去到數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)庫壓力倍增的情況，這個是針對多個key而言

一、緩存穿透的解決方案

• 常用方法可以采用布隆過濾器方法進行數(shù)據(jù)攔截，其次可以還有一種解決思路，就是如果請求的數(shù)據(jù)為空，將空值也進行緩存，就不會發(fā)生穿透情況

<?php class getPrizeList {     /**      * redis實例      * @var Redis      */     private $redis;      /**      * @var string      */     private $redis_key = '|prize_list';      /**      * 過期時間      * @var int      */     private $expire = 30;      /**      * getPrizeList constructor.      * @param $redis      */     public function __construct($redis)     {         $this->redis = $redis;     }      /**      * @return array|bool|string      */     public function fetch()     {         $result = $this->redis->get($this->redis_key);         if(!isset($result)) {             //此處應該進行數(shù)據(jù)庫查詢...             //如果查詢結(jié)果不存在，給其默認空數(shù)組進行緩存             $result = [];             $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);         }          return $result;     } }

二、緩存擊穿解決辦法

• 使用互斥鎖(mutex key),就是一個key過期時，多個請求過來允許其中一個請求去操作數(shù)據(jù)庫，其他請求等待第一個請求成功返回結(jié)果后再請求。

<?php class getPrizeList {     /**      * redis實例      * @var Redis      */     private $redis;      /**      * @var string      */     private $redis_key = '|prize_list';      /**      * @var string      */     private $setnx_key = '|prize_list_setnx';      /**      * 過期時間      * @var int      */     private $expire = 30;      /**      * getPrizeList constructor.      * @param $redis      */     public function __construct($redis)     {         $this->redis = $redis;     }      /**      * @return array|bool|string      */     public function fetch()     {         $result = $this->redis->get($this->redis_key);         if(!isset($result)) {             if($this->redis->setnx($this->setnx_key, 1, $this->expire)) {                 //此處應該進行數(shù)據(jù)庫查詢...                 //$result = 數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果;                 $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);                 $this->redis->del($this->setnx_key); //刪除互斥鎖             } else {                 //其他請求每等待10毫秒重新請求一次                 sleep(10);                 self::fetch();             }         }          return $result;     } }

三、緩存雪崩的解決辦法

• 這種情況是因為多個key同時過期導致的數(shù)據(jù)庫壓力，一種方法可以在key過期時間基礎(chǔ)上增加時間隨機數(shù)，讓過期時間分散開，減少緩存時間過期的重復率
• 另一種方法就是加鎖排隊，這種有點像上面緩存擊穿的解決方式，但是這種請求量太大，比如5000個請求過來，4999個都需要等待，這必然是指標不治本，不僅用戶體驗性差，分布式環(huán)境下就更加復雜，因此在高并發(fā)場景下很少使用
• 最好的解決方法，是使用緩存標記，判斷該標記是否過期，過期則去請求數(shù)據(jù)庫，而緩存數(shù)據(jù)的過期時間要設(shè)置的比緩存標記的長，這樣當一個請求去操作數(shù)據(jù)庫的時候，其他請求拿的是上一次緩存數(shù)據(jù)

<?php class getPrizeList {     /**      * redis實例      * @var Redis      */     private $redis;      /**      * @var string      */     private $redis_key = '|prize_list';      /**      * 緩存標記key      * @var string      */     private $cash_key = '|prize_list_cash';      /**      * 過期時間      * @var int      */     private $expire = 30;      /**      * getPrizeList constructor.      * @param $redis      */     public function __construct($redis)     {         $this->redis = $redis;     }      /**      * @return array|bool|string      */     public function fetch()     {         $cash_result = $this->redis->get($this->cash_key);         $result = $this->redis->get($this->redis_key);         if(!$cash_result) {             $this->redis->set($this->cash_key, 1, $this->expire);             //此處應該進行數(shù)據(jù)庫查詢...             //$result = 數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果, 并且設(shè)置的時間要比cash_key長，這里設(shè)置為2倍;             $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire * 2);         }          return $result;     } }