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面试官:你的Redis缓存击穿了,怎么办?

nanshan 2024-12-12 14:07 12 浏览 0 评论

本文为转载,原作者:李李的成长生活坊

Redis缓存击穿问题的解决方案

缓存击穿是 Redis 使用中的一个常见问题。说白了就是大量请求同时访问一个正好失效的热点数据,这些请求直接怼到数据库,数据库差点没给干趴下...这事搁谁身上都得。不过别怕,我整理了几个实用的解决方案,手把手教你应对这种情况。

什么是缓存击穿

想象你开了个奶茶店,有款奶茶特别火,一天到晚都有人买。你让店员提前调好料放那儿,客人来了直接打包走人。突然有一天,这款奶茶的料用完了,好巧不巧这会儿来了一大波客人,全都要这个口味...店员忙得手忙脚乱,这就是缓存击穿。

用代码演示下:

 public String getData(String key) {
        String value = redis.get(key);
        if (value == null) {
            // 糟糕,缓存失效了,一大波请求直接打到数据库
            value = db.query(key);
            redis.set(key, value);
        }
        return value;
    }

互斥锁方案

最简单的办法就是上把锁,你们排队来,一个一个处理:

public String getData(String key) {
        String value = redis.get(key);
        if (value == null) {
            // 获取互斥锁
            if (tryLock(key)) {
                try {
                    // 双重检查,避免重复查询
                    value = redis.get(key);
                    if (value == null) {
                        value = db.query(key);
                        redis.set(key, value, expireTime);
                    }
                } finally {
                    // 记得解锁!
                    unlock(key);
                }
            } else {
                // 没抢到锁?等会儿重试
                Thread.sleep(50);
                return getData(key);
            }
        }
        return value;
    }

温馨提示:使用互斥锁方案要小心死锁问题。加个锁的超时时间,别让程序卡在那儿不动弹。

热点数据永不过期

还有个偷懒的办法,干脆让热点数据永远不过期:

public void setHotKey(String key, String value) {
        // 存储数据时不设置过期时间
        redis.set(key, value);
        
        // 启动一个后台线程定期更新
        scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
            String newValue = db.query(key);
            redis.set(key, newValue);
        }, 0, 5, TimeUnit.MINUTES);
    }

不过这招也有坑,万一后台更新失败了,数据就不新鲜了。建议配合数据版本号使用。

布隆过滤器预防

用布隆过滤器先挡一道,快速判断数据是否存在:

public String getData(String key) {
        // 布隆过滤器说这数据压根不存在
        if (!bloomFilter.mightContain(key)) {
            return null;
        }
        
        String value = redis.get(key);
        if (value == null) {
            value = db.query(key);
            if (value != null) {
                redis.set(key, value);
            }
        }
        return value;
    }

温馨提示:布隆过滤器可能有误判,但是误判率可以通过调整参数来控制。

设置缓存预热

系统上线前,先把热点数据提前加载到缓存:

 public void warmUpCache() {
        // 获取热点数据列表
        List<String> hotKeys = getHotKeys();
        
        // 并行加载数据到缓存
        hotKeys.parallelStream().forEach(key -> {
            String value = db.query(key);
            redis.set(key, value);
        });
    }

记得在系统启动时或者低峰期做预热,别在流量高峰期搞这个。

设置随机过期时间

给缓存加个随机过期时间,避免同时失效:

 public void setWithRandomExpire(String key, String value) {
        // 基础过期时间30分钟
        int baseExpireSeconds = 1800;
        // 随机增加0-15分钟
        int randomSeconds = new Random().nextInt(900);
        
        redis.set(key, value, baseExpireSeconds + randomSeconds);
    }
    

好了,这些方案都是实战中总结出来的。具体用哪个得看实际情况,也可以组合着用。关键是要考虑系统的并发量和数据一致性要求。代码写得再好,也得做好监控,发现问题赶紧处理。????????????????????????????????????????

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