什么是缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩

无标签

缓存

发布日期: 2024-12-25

文章字数: 845

阅读时长: 3 分

1.缓存击穿

缓存击穿是指某个热点数据key在缓存中失效，大量的请求同时涌向后台数据库，对数据库造成很大的压力。

解决方案：

逻辑过期：在缓存数据中存储逻辑过期时间（如字段expireTime），实际缓存不设物理过期。当数据过期时，异步线程更新缓存，其他线程仍返回旧数据。
互斥锁：在过期后，通过加锁控制对数据库的访问，从而保证只有一个请求能够去查询数据库并更新缓存。

/**
     * 逻辑过期方案解决缓存击穿问题
     *
     * @param id
     * @return
     */
    public Shop queryWithLogicalExpire(Long id) {
        //1.从redis中查询商铺缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop:" + id);
        //2.判断是否存在
        if (StrUtil.isBlank(shopJson)) {
            //3.不存在，直接返回
            return null;
        }
        //4.命中，需要先把json反序列化为对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
        JSONObject data = (JSONObject) redisData.getData();
        Shop shop = JSONUtil.toBean(data, Shop.class);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        //5.判断是否过期
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            //5.1未过期，直接返回店铺信息
            return shop;
        }
        //5.2已过期，需要缓存重建
        //6缓存重建
        //6.1获取互斥锁
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        //6.2判断是否获取锁成功
        if (isLock) {
            //获取互斥锁成功，再次对redis缓存做DoubleCheck
            shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop:" + id);
            redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
            data = (JSONObject) redisData.getData();
            shop = JSONUtil.toBean(data, Shop.class);
            expireTime = redisData.getExpireTime();
            if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
                //6.2.1未过期，直接返回店铺信息
                unLock(lockKey);
                return shop;
            }
            //6.2.2已过期，开启独立线程，实现缓存重建
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                try {
                    this.saveShop2Redis(id, 20L);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    unLock(lockKey);
                }

            });
        }
        return shop;
    }

要点：在缓存重建时需要双重检查

2.缓存穿透

缓存穿透是指用户请求的数据在缓存和数据库中都不存在，从而导致每次请求都落到数据库上。

解决方案：

缓存空对象：缓存空结果，但要设置短的过期时间。
布隆过滤器：在访问缓存之前进行一次快速判断，过滤掉不可能存在的数据请求。由于哈希碰撞，会存在一定的误判率，但是这个误判率非常低。

/**
     * 缓存穿透
     *
     * @param id
     * @return
     */
    public Shop queryWithPassThrough(Long id) {
        //1.从redis中查询商铺缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop:" + id);
        //2.判断是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            //3.存在，直接返回
            return JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
        }
        //判断命中的是否是空值
        if (shopJson != null) {
            return null;
        }
        //4.不存在，根据id查询数据库
        Shop shop = getById(id);
        //5.数据库也不存在，返回错误
        if (shop == null) {
            //将空值写入redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, "", 2L, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        //6.存在，写入redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, JSONUtil.toJsonStr(shop), 30L, TimeUnit.MINUTES);
        //7.返回
        return shop;
    }