緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩區(qū)別和解決方案
一、緩存處理流程
前臺請求,后臺先從緩存中取數(shù)據(jù),取到直接返回結(jié)果,取不到時從數(shù)據(jù)庫中取,數(shù)據(jù)庫取到更新緩存,并返回結(jié)果,數(shù)據(jù)庫也沒取到,那直接返回空結(jié)果。
二、緩存穿透
描述:
緩存穿透是指緩存和數(shù)據(jù)庫中都沒有的數(shù)據(jù),而用戶不斷發(fā)起請求,如發(fā)起為id為“-1”的數(shù)據(jù)或id為特別大不存在的數(shù)據(jù)。這時的用戶很可能是攻擊者,攻擊會導致數(shù)據(jù)庫壓力過大。
解決方案:
接口層增加校驗,如用戶鑒權(quán)校驗,id做基礎(chǔ)校驗,id<=0的直接攔截;
從緩存取不到的數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)庫中也沒有取到,這時也可以將key-value對寫為key-null,緩存有效時間可以設(shè)置短點,如30秒(設(shè)置太長會導致正常情況也沒法使用)。這樣可以防止攻擊用戶反復用同一個id暴力攻擊
三、緩存擊穿
描述:
緩存擊穿是指緩存中沒有但數(shù)據(jù)庫中有的數(shù)據(jù)(一般是緩存時間到期),這時由于并發(fā)用戶特別多,同時讀緩存沒讀到數(shù)據(jù),又同時去數(shù)據(jù)庫去取數(shù)據(jù),引起數(shù)據(jù)庫壓力瞬間增大,造成過大壓力
解決方案:
設(shè)置熱點數(shù)據(jù)永遠不過期。
加互斥鎖,互斥鎖參考代碼如下:
說明:
- 緩存中有數(shù)據(jù),直接走上述代碼13行后就返回結(jié)果了
- 緩存中沒有數(shù)據(jù),第1個進入的線程,獲取鎖并從數(shù)據(jù)庫去取數(shù)據(jù),沒釋放鎖之前,其他并行進入的線程會等待100ms,再重新去緩存取數(shù)據(jù)。這樣就防止都去數(shù)據(jù)庫重復取數(shù)據(jù),重復往緩存中更新數(shù)據(jù)情況出現(xiàn)。
- 當然這是簡化處理,理論上如果能根據(jù)key值加鎖就更好了,就是線程A從數(shù)據(jù)庫取key1的數(shù)據(jù)并不妨礙線程B取key2的數(shù)據(jù),上面代碼明顯做不到這點。
四、緩存雪崩
描述:
緩存雪崩是指緩存中數(shù)據(jù)大批量到過期時間,而查詢數(shù)據(jù)量巨大,引起數(shù)據(jù)庫壓力過大甚至down機。和緩存擊穿不同的是, 緩存擊穿指并發(fā)查同一條數(shù)據(jù),緩存雪崩是不同數(shù)據(jù)都過期了,很多數(shù)據(jù)都查不到從而查數(shù)據(jù)庫。
解決方案:
緩存數(shù)據(jù)的過期時間設(shè)置隨機,防止同一時間大量數(shù)據(jù)過期現(xiàn)象發(fā)生。
如果緩存數(shù)據(jù)庫是分布式部署,將熱點數(shù)據(jù)均勻分布在不同搞得緩存數(shù)據(jù)庫中。
設(shè)置熱點數(shù)據(jù)永遠不過期。