问:谈一谈缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩,以及解决办法
答:缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩是在使用缓存时常见的性能问题。
缓存穿透指的是恶意查询一个不存在的数据,导致该请求每次都会穿透缓存,直接访问数据库。这种情况下,大量请求会直接访问数据库,给数据库造成压力,降低了系统性能。
解决办法:
●使用布隆过滤器:将所有可能存在的数据放入布隆过滤器中,对请求进行过滤,如果在布隆过滤器中不存在,则直接返回缓存未命中,避免对数据库的查询操作。
●对不存在的数据也进行缓存:例如将空数据的缓存结果存储到缓存中,设置较短的过期时间。
●对未命中的请求进行合法性检查:在缓存层增加一层校验逻辑,如果查询结果为空,则直接返回缓存未命中。
缓存击穿指的是一个热点数据过期或者被删除,此时大量的请求同时访问该热点数据,导致热点数据每次请求都需要从数据库加载,给数据库带来压力。
解决办法:
●加锁更新缓存:当发现缓存失效时,可以使用分布式锁将对数据库的访问限制在一定数量的请求中,其他请求等待锁的释放,只有一个请求访问数据库并更新缓存。
●设置热点数据永不过期:对于一些热点数据,可以设置过期时间较长甚至不过期,确保热点数据始终可用,减少对数据库的访问。
缓存雪崩指的是缓存中大量的数据同时过期或者缓存服务宕机,导致所有请求直接访问数据库,给数据库造成巨大压力,甚至导致数据库崩溃。
解决办法:
●设置不同的缓存过期时间:为缓存设置随机的过期时间,避免大量的缓存数据同时过期,分散缓存的重建压力。
●使用分布式缓存:将缓存部署在多台服务器上,当其中一台服务器宕机时,其他服务器仍然可提供缓存服务,避免缓存服务的单点故障。
综合来说,解决缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩问题的关键是合理设置缓存过期策略、使用分布式缓存和增加缓存访问的并发控制,以及对缓存失效时的数据加载过程进行优化,减少对数据库的访问压力。