🗒️Redis 常见问题

发布于2021-09-16
😀
缓存使用过程中的常见问题,也是面试中常问的问题
 

缓存穿透

  • 方案一:查存DB 时,如果数据不存在,预热一个特殊空值到缓存中。这样,后续查询都会命中缓存,但要对特殊值,解析处理。
  • 方案二:构造一个布隆过滤器 BloomFilter ,初始化全量数据,当接到请求时,在BloomFilter 中判断这个key是否存在,如果不存在,直接返回即可,无需再查询缓存和 DB
  • 方案三:在数据库访问前进行校验,对不合法的请求直接 return
 
 

缓存雪崩

缓存雪崩指的是在某个时间点,缓存中的大部分或全部数据同时失效,导致大量的请求直接落到数据库上,从而引发数据库的压力过大,甚至崩溃。 这种情况通常发生在缓存中的数据在同一时间段内过期,或者由于某种原因导致缓存失效。
解决:缓存数据创建多个备份,当一个过期失效后,可以访问其他备份。
 
 

缓存并发问题

比方说我们在Redis中维护了一个优惠券列表,优惠券列表在Redis中以List的形式存储,查询时的逻辑很简单:
1.查询缓存,如果缓存存在,返回结果
2.缓存不存在,查询数据库
3.把查询数据库的结果循环放入缓存
然而,当某个时间点缓存不存在,请求量又很大的时候,会出现缓存并发的问题。也就是多个线程会重复去查询DB,又重复去更新缓存。
 
这其中重复查询DB是次要问题,而重复更新缓存则是主要问题。假如有两个线程同时进入上述的第三个阶段,各自进行rpush操作,那么最终会在优惠券列表的缓存中插入两组同样的数据。
 
注意:虽然Redis是单线程,但是注意是多个线程各自先后进行rpush,也就是顺序执行的,所以高并发下操作Redis里面的数据,需要加锁,MySQL自动就给你加了行锁,范围锁,所以没这个问题。
 
综合来看 无论是Redis还是MYSQL 其实都是数据库在高并发下操作同一个数据集合要加锁的问题。
 
 

缓存key过大?

当访问缓存时,如果key对应的value过大,读写、加载很容易超时,容易引发网络拥堵。另外缓存的字段较多时,每个字段的变更都会引发缓存数据的变更,频繁的读写,导致慢查询。如果大key过期被缓存淘汰失效,预热数据要花费较多的时间,也会导致慢查询。<br />所以我们在设计缓存的时候,要注意缓存的粒度,既不能过大,如果过大很容易导致网络拥堵;也不能过小,如果太小,查询频率会很高,每次请求都要查询多次。
解决方案:
  • 方案一:设置一个阈值,当value的长度超过阈值时,对内容启动压缩,降低kv的大小
  • 方案二:评估大key所占的比例,由于很多框架采用池化技术,如:Memcache,可以预先分配大对象空间。真正业务请求时,直接拿来即用。
  • 方案三:颗粒划分,将大key拆分为多个小key,独立维护,成本会降低不少
  • 方案四:大key要设置合理的过期时间,尽量不淘汰那些大key
 
 

数据并发竞争预热

互联网系统典型的特点就是流量大,一旦缓存中的数据过期、或因某些原因被删除等,导致缓存中的数据为空,大量的并发线程请求(查询同一个key)就会一起并发查询数据库,数据库的压力陡然增加。
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如果请求量非常大,全部压在数据库,可能把数据库压垮,进而导致整个系统的服务不可用。
解决方案:
  • 方案一:引入一把全局锁,当缓存未命中时,先尝试获取全局锁,如果拿到锁,才有资格去查询DB,并将数据预热到缓存中。虽然,client端发起的请求非常多,但是由于拿不到锁,只能处于等待状态,当缓存中的数据预热成功后,再从缓存中获取
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为了便于理解,简单画了个流程图。这里面特别注意一个点,由于有一个并发时间差,所以会有一个二次check缓存是否有值的校验,防止缓存预热重复覆盖。
  • 方案二:缓存数据创建多个备份,当一个过期失效后,可以访问其他备份。
 
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