缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

编程入门行业动态更新时间:2024-10-07 00:15:47

缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

缓存穿透

大量的并发请求同时访问同一个redis中的不存在的数据，就会导致大量的请求同时并发访问数据库，对数据库造成了高并发访问压力

解决方式1

对空值缓存：如果一个查询返回的数据为空（不管是数据是否不存在），我们仍然把这个空结果（null）进行缓存，设置空结果的过期时间会很短，最长不超过五分钟

package com.junsang.jedisdemo01.demos.controller;import java.io.IOException;import com.junsang.jedisdemo01.demos.utils.JedisPoolUtils;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;public class SecKillController4 {static String secKillScript ="local userid=KEYS[1];\r\n" + // 定义第一个变量"local prodid=KEYS[2];\r\n" + 	// 定义第二个变量"local qtkey='sk:'..prodid..\":qt\";\r\n" +  // 库存的key"local usersKey='sk:'..prodid..\":usr\";\r\n" +  // 秒杀成功的用户key"local userExists=redis.call(\"sismember\",usersKey,userid);\r\n" + //sismember 检测key是否在集合中存在"if tonumber(userExists)==1 then \r\n" +  // 如果上面一行的结果是1表示用户抢购过了，那就直接返回2"   return 2;\r\n" +"end\r\n" +"local num= redis.call(\"get\" ,qtkey);\r\n" + // 获取库存"if tonumber(num)<=0 then \r\n" + // 如果库存量<=0"   return 0;\r\n" + 	// 直接返回0，库存为0，抢购空了"else \r\n" +"   redis.call(\"decr\",qtkey);\r\n" +  // 库存-1"   redis.call(\"sadd\",usersKey,userid);\r\n" + // 用户+1"end\r\n" +"return 1" ;static String secKillScript2 ="local userExists=redis.call(\"sismember\",\"{sk}:0102:usr\",userid);\r\n" +" return 1";/*** 正经秒杀函数* @param uid* @param prodid* @return* @throws IOException*/public static String doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException {JedisPool jedispool =  JedisPoolUtils.getJedisPoolInstance();Jedis jedis=jedispool.getResource();//String sha1=  .secKillScript;String sha1=  jedis.scriptLoad(secKillScript);Object result= jedis.evalsha(sha1, 2, uid,prodid);String reString=String.valueOf(result);if ("0".equals( reString )  ) {jedis.setex("result:" + uid + ":" + prodid, 300, "null");System.err.println("已抢空！！");return null;}else if("1".equals( reString )  )  {System.out.println("抢购成功！！！！");return "success";}else if("2".equals( reString )  )  {System.err.println("该用户已抢过！！");jedis.setex("result:" + uid + ":" + prodid, 300, "null");return null;}else{System.err.println("抢购异常！！");return null;}}
}

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><meta charset="UTF-8"><title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>印度美女 !!!  1元秒杀！！！
</h1><form id="msform" action="sk" enctype="application/x-www-form-urlencoded" method="post"><input type="hidden" id="proid" name="proid" value="0102"><input type="button"  id="miaosha_btn" name="seckill_btn" value="秒杀点我"/>
</form>
</body>
<script src=".1.1/jquery.min.js"></script>
<script  type="text/javascript">$(function(){$("#miaosha_btn").click(function(){var url=$("#msform").attr("action");$.post(url,$("#msform").serialize(),function(data){if(data=="false"){alert("抢光了" );}} );})})
</script>
</html>

前端发过来一个商品id 0102 在查询redis 时，没有查询到sk:0102:qt这个key ，redis里面查询不到，发生了缓存穿透问题，返回null并存储到redis中并设置5分钟有效期可以解决。

解决方法

对空值缓存：

设置可访问的名单（白名单）：使用bitmaps类型定义一个可以访问的名单，名单id作为bitmaps的偏移量，每次访问和bitmap里面的id进行比较，如果访问id不在bitmaps里面，进行拦截，不允许访问。
采用布隆过滤器：(布隆过滤器（Bloom Filter）是1970年由布隆提出的。它实际上是一个很长的二进制向量(位图)和一系列随机映射函数（哈希函数）。布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中。它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率和删除困难。)。将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmaps中，一个一定不存在的数据会被这个bitmaps拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。
进行实时监控：当发现Redis的命中率开始急速降低，需要排查访问对象和访问的数据，和运维人员配合，可以设置黑名单限制服务

缓存击穿

key对应的数据存在但在redis中过期此时若有大量并发请求过来，这些请求发现缓存过期一般会从后端DB加载数据并回设到缓存

package com.junsang.jedisdemo01.demos.config;import java.io.IOException;import com.junsang.jedisdemo01.demos.utils.JedisPoolUtils;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;public class SecKill_redisByScript {static String secKillScript ="local userid=KEYS[1];\r\n" + // 定义第一个变量"local prodid=KEYS[2];\r\n" + 	// 定义第二个变量"local qtkey='sk:'..prodid..\":qt\";\r\n" +  // 库存的key"local usersKey='sk:'..prodid..\":usr\";\r\n" +  // 秒杀成功的用户key"local userExists=redis.call(\"sismember\",usersKey,userid);\r\n" + //sismember 检测key是否在集合中存在"if tonumber(userExists)==1 then \r\n" +  // 如果上面一行的结果是1表示用户抢购过了，那就直接返回2"   return 2;\r\n" +"end\r\n" +"local num= redis.call(\"get\" ,qtkey);\r\n" + // 获取库存"if tonumber(num)<=0 then \r\n" + // 如果库存量<=0"   return 0;\r\n" + 	// 直接返回0，库存为0，抢购空了"else \r\n" +"   redis.call(\"decr\",qtkey);\r\n" +  // 库存-1"   redis.call(\"sadd\",usersKey,userid);\r\n" + // 用户+1"end\r\n" +"return 1" ;static String secKillScript2 ="local userExists=redis.call(\"sismember\",\"{sk}:0101:usr\",userid);\r\n" +" return 1";/*** 正经秒杀函数* @param uid* @param prodid* @return* @throws IOException*/public static String doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException {JedisPool jedispool =  JedisPoolUtils.getJedisPoolInstance();Jedis jedis=jedispool.getResource();String lockKey = "lock:" + prodid; // 锁的键名String lockValue = uid; // 锁的值，可以使用用户ID作为锁的值try {// 尝试获取排他锁Long lockResult = jedis.setnx(lockKey, lockValue);//String sha1=  .secKillScript;if (lockResult == 1) {String sha1 = jedis.scriptLoad(secKillScript);Object result = jedis.evalsha(sha1, 2, uid, prodid);String reString = String.valueOf(result);if ("0".equals(reString)) {jedis.setex("result:" + uid + ":" + prodid, 300, "null");System.err.println("已抢空！！");return null;} else if ("1".equals(reString)) {System.out.println("抢购成功！！！！");return "success";} else if ("2".equals(reString)) {System.err.println("该用户已抢过！！");jedis.setex("result:" + uid + ":" + prodid, 300, "null");return null;} else {System.err.println("抢购异常！！");return null;}}else {System.out.println("没有拿到锁");Thread.sleep(100); // 可以根据实际情况调整等待时间return doSecKill(uid, prodid); // 重新尝试获取锁并执行秒杀逻辑}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return null;} finally {// 释放锁jedis.del(lockKey);jedis.close();}}
}