Redis中缓存雪崩 - 面试宝典

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皮牙子抓饭 发表于 2023/08/07 09:25:11 2023/08/07
【摘要】 Redis中缓存雪崩是指在某个时间段内,大量的缓存数据同时失效或过期,导致大量的请求直接打到数据库上,引起数据库的压力过大甚至崩溃。 造成缓存雪崩的原因主要有以下几个:缓存数据的同时失效:如果设置了相同的过期时间,大量的缓存数据在同一时间失效,会导致请求直接打到数据库上。缓存数据的过期时间设置不合理:如果大量的缓存数据在同一时间过期,同样会导致请求直接打到数据库上。缓存服务宕机:如果Redi...

Redis中缓存雪崩是指在某个时间段内,大量的缓存数据同时失效或过期,导致大量的请求直接打到数据库上,引起数据库的压力过大甚至崩溃。 造成缓存雪崩的原因主要有以下几个:

  1. 缓存数据的同时失效:如果设置了相同的过期时间,大量的缓存数据在同一时间失效,会导致请求直接打到数据库上。
  2. 缓存数据的过期时间设置不合理:如果大量的缓存数据在同一时间过期,同样会导致请求直接打到数据库上。
  3. 缓存服务宕机:如果Redis缓存服务宕机,请求无法获取缓存数据,会直接打到数据库上。 针对缓存雪崩问题,可以采取以下几种解决方案:
  4. 设置合理的缓存过期时间:可以给不同的缓存数据设置不同的过期时间,避免大量缓存数据在同一时间失效。
  5. 加入缓存数据的随机过期时间:可以给缓存数据的过期时间加上一个随机值,使得缓存数据的失效时间分散,避免同时失效。
  6. 使用分布式锁:在缓存数据失效时,可以使用分布式锁来控制只有一个请求去重新生成缓存数据,其他请求等待获取缓存数据。
  7. 设置热点数据预加载:可以在缓存数据即将过期时,异步更新缓存数据,避免大量的请求同时打到数据库上。
  8. 使用多级缓存架构:可以使用多级缓存架构,将热点数据放在内存中的缓存服务中,将冷数据放在持久化的缓存服务中,避免大量请求直接打到数据库上。 总之,避免缓存雪崩需要合理设置缓存过期时间、使用分布式锁、预加载热点数据等措施,以保护数据库免受过大压力的影响。

下面是一个示例代码,展示了如何使用分布式锁来避免缓存雪崩问题:

javaCopy codeimport redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.params.SetParams;
public class CacheService {
    private static final String LOCK_KEY = "cache_lock";
    private static final int LOCK_EXPIRE_TIME = 10; // 锁的过期时间,单位为秒
    public String getCacheData(String key) {
        String cacheData = getFromCache(key);
        if (cacheData == null) {
            // 缓存数据不存在,获取分布式锁
            if (tryGetLock()) {
                try {
                    // 获取到锁后再次检查缓存数据是否已经被其他线程更新
                    cacheData = getFromCache(key);
                    if (cacheData == null) {
                        // 从数据库中获取数据
                        cacheData = getFromDatabase(key);
                        // 将数据存入缓存
                        setToCache(key, cacheData);
                    }
                } finally {
                    // 释放锁
                    releaseLock();
                }
            } else {
                // 获取锁失败,等待一段时间后重试
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 递归调用自身重新获取缓存数据
                return getCacheData(key);
            }
        }
        return cacheData;
    }
    private String getFromCache(String key) {
        // 从缓存中获取数据的逻辑
        // ...
    }
    private void setToCache(String key, String value) {
        // 将数据存入缓存的逻辑
        // ...
    }
    private String getFromDatabase(String key) {
        // 从数据库中获取数据的逻辑
        // ...
    }
    private boolean tryGetLock() {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = new Jedis("localhost", 6379);
            // 尝试获取锁
            String result = jedis.set(LOCK_KEY, "locked", SetParams.setParams().nx().ex(LOCK_EXPIRE_TIME));
            return "OK".equalsIgnoreCase(result);
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
    }
    private void releaseLock() {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = new Jedis("localhost", 6379);
            // 释放锁
            jedis.del(LOCK_KEY);
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
    }
}

在上述示例代码中,当缓存数据不存在时,通过​​tryGetLock()​​方法尝试获取分布式锁。如果获取到锁,则再次检查缓存数据是否已经被其他线程更新,如果没有,则从数据库中获取数据并存入缓存;如果获取锁失败,则等待一段时间后重新尝试获取缓存数据,以避免大量请求同时打到数据库上。获取到锁后需要注意及时释放锁,以免造成死锁。

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