缓存雪崩
出现过程
假设有如下一个系统,高峰期请求为5000次/秒,4000次走了缓存,只有1000次落到了数据库上,数据库每秒1000的并发是一个正常的指标,完全可以正常工作,但如果缓存宕机了,或者缓存设置了相同的过期时间,导致缓存在同一时刻同时失效,每秒5000次的请求会全部落到数据库上,数据库立马就死掉了,因为数据库一秒最多抗2000个请求,如果DBA重启数据库,立马又会被新的请求打死了,这就是缓存雪崩。
解决方法
- 事前:redis高可用,主从+哨兵,redis cluster,避免全盘崩溃
- 事中:本地ehcache缓存 + hystrix限流&降级,避免MySQL被打死
- 事后:redis持久化RDB+AOF,快速恢复缓存数据
- 缓存的失效时间设置为随机值,避免同时失效
缓存穿透
出现过程
假如客户端每秒发送5000个请求,其中4000个为黑客的恶意攻击,即在数据库中也查不到。举个例子,用户id为正数,黑客构造的用户id为负数,如果黑客每秒一直发送这4000个请求,缓存就不起作用,数据库也很快被打死。
解决方法
- 对请求参数进行校验,不合理直接返回
- 查询不到的数据也放到缓存,value为空,如 set -999 ""
- 使用布隆过滤器,快速判断key是否在数据库中存在,不存在直接返回
缓存击穿
出现过程
设置了过期时间的key,承载着高并发,是一种热点数据。从这个key过期到重新从MySQL加载数据放到缓存的一段时间,大量的请求有可能把数据库打死。缓存雪崩是指大量缓存失效,缓存击穿是指热点数据的缓存失效
解决方法
- 设置key永远不过期,或者快过期时,通过另一个异步线程重新设置key
- 当从缓存拿到的数据为null,重新从数据库加载数据的过程上锁,下面写个分布式锁实现的demo
Redis实现分布式锁
我之前的文章写到了Redis实现分布式锁的原理,这里就不再详细概述了
在Redis中使用简单强大的Lua脚本
1.加锁执行命令
- SET resource_name random_value NX PX 30000
2.解锁执行脚本
- if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
- return redis.call("del", KEYS[1])
- else
- return 0
- end
写一个分布式锁工具类
- public class LockUtil {
- private static final String OK = "OK";
- private static final Long LONG_ONE = 1L;
- private static final String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end";
- public static boolean tryLock(String key, String value, long expire) {
- Jedis jedis = RedisPool.getJedis();
- SetParams setParams = new SetParams();
- setParams.nx().px(expire);
- return OK.equals(jedis.set(key, value, setParams));
- }
- public static boolean releaseLock(String key, String value) {
- Jedis jedis = RedisPool.getJedis();
- return LONG_ONE.equals(jedis.eval(script, 1, key, value));
- }
- }
工具类写起来还是挺简单的
示例代码
- public String getData(String key) {
- String lockKey = "key";
- String lockValue = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
- long expireTime = 1000L;
- String value = getFromRedis(key);
- if (value == null) {
- if (LockUtil.tryLock(lockKey, lockValue, expireTime)) {
- // 从数据库取值并放到redis中
- LockUtil.releaseLock(lockKey, lockValue);
- } else {
- // sleep一段时间再从缓存中拿
- Thread.sleep(100);
- getFromRedis(key);
- }
- }
- return value;
- }
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