方案解决Redis缓存击穿的高效解决方案(redis缓存击穿解决)

方案解决Redis缓存击穿的高效解决方案

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缓存击穿是指一个缓存中不存在但是数据库中存在的数据(如一个非常热点的数据),这时由于并发访问量巨大,同时对该KEY进行了大量的请求,这些请求都会直接到达数据库,造成瞬间数据库压力过大,严重时可能会导致宕机等问题。通常解决该问题的方案有二,一个是使用分布式锁,另一个则是通过布隆过滤器。

使用分布式锁的解决方案

使用分布式锁的方法来解决缓存击穿问题,首先我们需要解决的是,如何获取分布式锁。可以通过redis的setnx命令实现。该命令是当key不存在的时候设置该key的值为value,而当key已经存在时,则不进行任何操作。这样就可以实现一个简单的分布式锁。

但这种方式也存在问题,例如当程序在获取到分布式锁的时候,但在进行操作的过程中,redis的过期时间已经到了,这时其他线程可能会在某个时间再次获取到锁,此时该我们前一次获得的锁就失效了,因此需要给锁添加一个过期时间,具体实现可以采用redis的expire命令实现。

同时,使用分布式锁会有额外的开销,加锁,解锁需要进行网络通信,并且锁获得失败时可能需要进行多次尝试,影响性能。因此需要综合性能和效果等问题,考虑是否采用分布式锁的方式。

使用布隆过滤器的解决方案

使用布隆过滤器的原理是将数据值映射到一个位数组中,通过计算对应的hash值,并将对应的位数组置为 1。当需要查找一个数据值是否存在时,同样计算对应的hash值,如果该位数组都为1,则表明可能在数据库中存在,可以进一步查询数据库,并将查询结果存入 redis 缓存中。如果位数组中有任意一位为0,则该数据值在数据库中也不存在。

该方法的实现比较简单,同时性能也很高,但需要注意的是加入布隆过滤器的数据在redis缓存中都需要设置相应的过期时间,以免发生脏数据问题。

代码实现如下:

/**
* 如果查询结果为空,指定的key对应的值为null,并且需要将null缓存到redis中
*/
public Object get(String key)
{
// 先尝试从redis中查询数据,如果不存在,则从数据库中查询
String value = redis.get(key);
if (value == null)
{
// 在redis中没有找到指定的值,首先先获取锁
if (redis.setnx(key + "_lock", "true") == 1)
{
// 锁获取成功,设置锁的过期时间,有效期为5s
redis.expire(key + "_lock", 5);

// 从数据库中查询数据
// ...
// 将查询结果存入缓存中,有效期为5分钟
redis.setex(key, 5 * 60, value);
return value;
}
else
{
// 没有获取到锁,等待若干毫秒后,再次进行数据查询
Thread.sleep(100);
// 递归调用get()方法,等待获取到结果
return get(key);
}
}
else if (value == "null")
{
// 缓存中存在值为null的数据
return null;
}
}
/**
* 把null值也缓存到redis中去
*/
public void set(String key, Object value)
{
if (value == null)
{
// 防止缓存穿透,把null值也缓存到redis中去,并且设置缓存时间为30秒
redis.setex(key, 30, "null");
}
else
{
// 如果value不为空,则把value值缓存到redis中去,并且设置缓存时间为5分钟
redis.setex(key, 5 * 60, value);
}
}

结语

以上就是该文章介绍的方案解决Redis缓存击穿的高效解决方案,分布式锁和布隆过滤器结合使用既可以保证数据的正确性,又可以提高性能。同时需要注意加锁解锁时的开销和缓存过期时间的设置等问题,以保证该方案的稳定和高效。

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新闻名称:方案解决Redis缓存击穿的高效解决方案(redis缓存击穿解决)
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