浅谈Redis中的雪崩和穿透及击穿。
Redis中的雪崩和穿透及击穿是在面试的时候经常被问到的一个问题,只要问缓存,就必问这个问题。下面是我做的一些笔记的整理。
Redis的雪崩:
对于系统 A,假设每天高峰期每秒 5000 个请求,本来缓存在高峰期可以扛住每秒 4000 个请求,但是缓存机器意外发生了全盘宕机。缓存挂了,此时 1 秒 5000 个请求全部落数据库,数据库必然扛不住,它会报一下警,然后就挂了。此时,如果没有采用什么特别的方案来处理这个故障,DBA 很着急,重启数据库,但是数据库立马又被新的流量给打死了。
缓存雪崩的事前事中事后的解决方案如下。
- 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,一旦重启,自动从磁盘上加载数据,快速恢复缓存数据。
Redis的穿透:
对于系统A,假设一秒 5000 个请求,结果其中 4000 个请求是黑客发出的恶意攻击。
黑客发出的那 4000 个攻击,缓存中查不到,每次你去数据库里查,也查不到。
举个栗子。数据库 id 是从 1 开始的,结果黑客发过来的请求 id 全部都是负数。这样的话,缓存中不会有,请求每次都“视缓存于无物”,直接查询数据库。这种恶意攻击场景的缓存穿透就会直接把数据库给打死。
解决方式:
每次系统 A 从数据库中只要没查到,就写一个空值到缓存里去,比如 set -999 UNKNOWN
。然后设置一个过期时间,这样的话,下次有相同的 key 来访问的时候,在缓存失效之前,都可以直接从缓存中取数据。
Redis的击穿:
缓存击穿,就是说某个 key 非常热点,访问非常频繁,处于集中式高并发访问的情况,当这个 key 在失效的瞬间,大量的请求就击穿了缓存,直接请求数据库,就像是在一道屏障上凿开了一个洞。
解决方式:
可以将热点数据设置为永远不过期;或者基于 redis or zookeeper 实现互斥锁,等待第一个请求构建完缓存之后,再释放锁,进而其它请求才能通过该 key 访问数据。