Redis缓存介绍以及常见缓存问题：穿透、雪崩和击穿

概念

缓存就是数据交换的缓冲区（Cache），是存贮数据的临时地方，一般读写性能较高。

作用：

• 降低后端负载

• 提高读写效率，降低相应时间

成本：

• 数据一致性成本

• 代码维护成本

• 运维成本

缓存更新策略

应用场景：

• 低一致性需求：使用redis自带的内存淘汰策略

• 高一致性需求：主动更新，并以超时剔除作为 兜底方案

  • 读操作：

    • 缓存命中直接返回

    • 缓存未命中则查询数据库，并写入缓存，设定超时时间

  • 写操作

    • 先写数据库，然后再删除缓存

    • 要确保数据库于缓存操作的原子性

缓存穿透

缓存穿透是指客户端请求的 数据在缓存中和数据库中都不存在，这样缓存永远不会生效，这些请求都会打在数据库。

常见解决方案：

• 缓存空对象：

  • 优点：实现简单，维护方便

  • 缺点：

    • 额外的内存消耗

    • 可能造成短期的不一致

      

• 布隆过滤

  • 优点：内存占用较少，没有多余key

  • 缺点：

    • 实现复杂

    • 存在误判可能                

缓存雪崩

指在同一时段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机，导致大量请求到达数据库，带来巨大的压力

解决方案：

• 给不同的key的ttl添加随机值

• 利用redis集群提高服务的可用性

• 给缓存业务添加降级限流策略

• 给业务添加多级缓存

缓存击穿

缓存击穿问题也叫热点key问题，就是一个被高并发访问并且缓存重建业务叫复杂的key突然失效，无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击

 

解决方案：

• 互斥锁

  • 优点：

    • 没有额外的内存消耗

    • 保证一致性

    • 实现简单

  • 缺点：

    • 线程需要等待，性能受影响

    • 可能有死锁风险

  

• 逻辑过期

  • 优点：线程无需等待，性能较好

  • 缺点：

    • 不保证一致性

    • 有额外内存消耗

    • 实现复杂