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Redis：抗雪崩根本擊穿
Redis是著名的開源高性能鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，其在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中廣泛使用。然而，由于Redis的單機(jī)容量有限，往往需要采用集群來(lái)擴(kuò)展其能力。在Redis集群中，一些常見的問(wèn)題是關(guān)于雪崩、擊穿和干擾的。而抗雪崩、抗擊穿和抗干擾是Redis集群設(shè)計(jì)中的三個(gè)關(guān)鍵因素。本文將著重探討Redis的抗雪崩和抗根本擊穿方法。
抗雪崩是Redis集群設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題之一。一般來(lái)說(shuō)，雪崩指的是Redis緩存內(nèi)的鍵值在同一時(shí)間到期，導(dǎo)致大量請(qǐng)求同時(shí)落到了數(shù)據(jù)庫(kù)上，而數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載大，容易導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰?？寡┍赖闹饕呗允茄舆t緩存的到期時(shí)間或通過(guò)加鎖等方式，防止大量請(qǐng)求同時(shí)到達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)。具體實(shí)現(xiàn)方式如下所示：
“`python
import redis
import time
POOL = redis.ConnectionPool(host=’localhost’, port=6379, db=0)
class RedisLock:
def __init__(self, KEY, exp=10):
self.key = key
self.exp = exp
self.rd = redis.Redis(connection_pool=POOL)
def __enter__(self):
while True:
res = self.rd.set(self.key, 1, nx=True, ex=self.exp)
if res is not None:
return
time.sleep(0.1)
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
self.rd.delete(self.key)
上述代碼實(shí)現(xiàn)了Redis的互斥鎖，當(dāng)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，首先判斷是否有其他線程正在處理請(qǐng)求，如果是，則等待0.1秒后再嘗試請(qǐng)求，直到獲取到鎖為止。這樣可以有效地避免雪崩情況的發(fā)生。
除了抗雪崩之外，Redis還具有強(qiáng)大的抗根本擊穿能力。根本擊穿是指緩存中不存在的鍵值被大量請(qǐng)求訪問(wèn)，導(dǎo)致這些請(qǐng)求全部落到了數(shù)據(jù)庫(kù)上，打破了緩存的作用，從而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰?？垢緭舸┑闹饕呗允窃诰彺嬷性O(shè)置鍵值對(duì)的生命周期，并采用二級(jí)緩存的方式進(jìn)行優(yōu)化。具體實(shí)現(xiàn)方式如下所示：
```python
import redis
POOL = redis.ConnectionPool(host='localhost', port=6379, db=0)
class RedisCache:
def __init__(self, prefix, exp=10, sub_cache=None):
self.prefix = prefix
self.exp = exp
self.sub_cache = sub_cache or {}
def get(self, key):
val = self.sub_cache.get(key)
if val:
return val
rd = redis.Redis(connection_pool=POOL)
real_key = self.prefix + key
val = rd.get(real_key)
if val:
self.sub_cache[key] = val
return val
return None
def set(self, key, val):
rd = redis.Redis(connection_pool=POOL)
real_key = self.prefix + key
rd.set(real_key, val, ex=self.exp)
self.sub_cache[key] = val
def delete(self, key):
rd = redis.Redis(connection_pool=POOL)
real_key = self.prefix + key
rd.delete(real_key)
self.sub_cache.pop(key, None)
def flush(self):
rd = redis.Redis(connection_pool=POOL)
keys = rd.keys(self.prefix + '*')
if keys:
rd.delete(*keys)
self.sub_cache.clear()
上述代碼實(shí)現(xiàn)了一個(gè)帶有二級(jí)緩存的Redis客戶端。在實(shí)際使用中，如果緩存中不存在鍵值對(duì)，則先從二級(jí)緩存中查找，如果還是不存在，則請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取到鍵值對(duì)后，將其存入Redis，并設(shè)置一定的緩存時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)存入二級(jí)緩存。當(dāng)下次請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，先查找二級(jí)緩存，如果不存在，則返回空值。這樣可以有效地避免根本擊穿的情況發(fā)生。
綜上所述，抗雪崩和抗根本擊穿是Redis集群設(shè)計(jì)中的兩個(gè)重要因素。開發(fā)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，采用適當(dāng)?shù)牟呗詠?lái)提高Redis的穩(wěn)定性和可靠性，以避免各種潛在的問(wèn)題。
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