缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩
1. 缓存穿透
缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据,而用户不断发起请求,如发起为id为“-1”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者,攻击会导致数据库压力过大。
解决方案:
- 接口层增加校验,如用户鉴权校验,id做基础校验,id<=0的直接拦截;(或者使用布隆过滤器在缓存层前拦截非法请求、自动为空值添加黑名单,同时可能要为误判的记录添加白名单,但需要考虑布隆过滤器的维护。
- 从缓存取不到的数据,在数据库中也没有取到,这时也可以将key-value对写为key-null,缓存有效时间可以设置短点,如30秒(设置太长会导致正常情况也没法使用)。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击。
2. 缓存击穿
缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据(一般是缓存时间到期),这时由于并发用户特别多,同时读缓存没读到数据,又同时去数据库去取数据,引起数据库压力瞬间增大,造成过大压力。
解决方案:
设置热点数据永远不过期。
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加互斥锁,互斥锁参考代码如下:
这是简化处理,理论上如果能根据key值加锁就更好了,就是线程A从数据库取key1的数据并不妨碍线程B取key2的数据,上面代码明显做不到这点。
3. 缓存雪崩
缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间,而查询数据量巨大,引起数据库压力过大甚至down机。
和缓存击穿不同的是,缓存击穿指并发查同一条数据,缓存雪崩是不同数据都过期了,很多数据都查不到从而查数据库。
解决方案:
- 缓存数据的过期时间设置随机,防止同一时间大量数据过期现象发生。
- 如果缓存数据库是分布式部署,将热点数据均匀分布在不同的缓存数据库中。
- 设置热点数据永远不过期。
缓存雪崩在Redis中的解决方案:
- 事前:Redis 高可用,主从 + 哨兵,集群,避免全盘崩溃。
- 事中:本地 ehcache 缓存 + hystrix 限流 & 降级,避免数据库承受太多压力崩掉。
- 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。
上面在Redis中解决缓存雪崩的请求过程:
- 用户请求先访问本地缓存,无命中后再访问 Redis,如果本地缓存和 Redis 都没有再查数据库,并把数据添加到本地缓存和 Redis;
- 由于设置了限流,一段时间范围内超出的请求走降级处理(返回默认值,或给出友情提示)。
参考文档:https://blog.csdn.net/kongtiao5/article/details/82771694