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Redis血崩危情：擊穿解決之道
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Redis是目前非常流行的一種開源內(nèi)存緩存數(shù)據(jù)庫，其高性能和可擴(kuò)展性受到廣泛認(rèn)可。然而，在高并發(fā)訪問下，Redis會(huì)出現(xiàn)血崩現(xiàn)象，進(jìn)而帶來系統(tǒng)不可用的風(fēng)險(xiǎn)，給業(yè)務(wù)帶來極大的困擾。在此，我們將探討Redis血崩的原因及擊穿解決之道。
一、Redis血崩的原因
Redis血崩主要是由于緩存key失效導(dǎo)致緩存穿透而造成的，具體原因如下：
1. 緩存穿透
緩存穿透指的是訪問不存在于緩存中的數(shù)據(jù)。例如，攻擊者惡意請求不存在于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致連續(xù)向Redis請求數(shù)據(jù)，當(dāng)請求量激增時(shí)，Redis無法承受高并發(fā)，發(fā)生血崩現(xiàn)象。
2. 緩存雪崩
緩存雪崩指的是緩存中的大量key同時(shí)失效，導(dǎo)致大量的請求涌入到數(shù)據(jù)庫中，造成過多的CPU和IO資源的消耗，進(jìn)而導(dǎo)致Redis宕機(jī)。
3. 緩存擊穿
緩存擊穿指的是一些熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，由于并發(fā)量太高，造成對該緩存key的大量請求同時(shí)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫中，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫負(fù)載壓力過大而宕機(jī)。
二、Redis擊穿解決之道
為了解決Redis的擊穿問題，我們可以考慮以下三種解決方案：
1. 數(shù)據(jù)庫做二級(jí)緩存
在數(shù)據(jù)庫與Redis間增加一層緩存，當(dāng)Redis不命中時(shí)，由該層緩存訪問數(shù)據(jù)庫，將查詢到的數(shù)據(jù)回填到Redis中。由于該層緩存使用的是與數(shù)據(jù)庫相同的方案，因此可以充分利用緩存資源，避免出現(xiàn)緩存穿透和擊穿的問題。
2. 分布式鎖
將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)key加上分布式鎖，在Redis執(zhí)行查詢操作時(shí)，若發(fā)現(xiàn)該key正在被其他請求查詢，則直接返回緩存結(jié)果；反之，則執(zhí)行緩存回填操作。該方案需要融合Redis和Zookeeper等分布式協(xié)調(diào)系統(tǒng)。
3. 本地緩存+互斥鎖
在主鍵查詢操作中，對于緩存未命中的情況，優(yōu)先在本地緩存中進(jìn)行二次查詢，查詢到結(jié)果后，雙重檢驗(yàn)后返回結(jié)果。若本地緩存未命中，則加互斥鎖進(jìn)行查詢。該方案不依賴于分布式鎖，但需要在應(yīng)用中增加一定量的內(nèi)存用于本地緩存。
三、解決方案示例代碼
以下為示例代碼，展示了緩存未命中時(shí)的實(shí)現(xiàn)邏輯：
1. 數(shù)據(jù)庫做二級(jí)緩存
“`java
public user getUserByid(String id) {
User user = redisClient.getUser(id);
if (user == null) {
user = dbClient.getUser(id);
redisClient.setUser(id, user);
}
return user;
}
2. 分布式鎖
```java
public User getUserById(String id) {
User user = redisClient.getUser(id);
if (user == null) {
if (redisClient.acquireLock(id)) {
user = dbClient.getUser(id);
redisClient.setUser(id, user);
redisClient.releaseLock(id);
} else {
user = redisClient.getUser(id);
}
}
return user;
}
3. 本地緩存+互斥鎖
“`java
public User getUserById(String id) {
User user = localCache.getUser(id);
if (user == null) {
synchronized (id.intern()) {
user = localCache.getUser(id);
if (user == null) {
user = dbClient.getUser(id);
localCache.setUser(id, user);
}
}
}
return user;
}
綜上所述，采用合適的緩存擊穿解決方案，對于保證Redis高效運(yùn)行和Web應(yīng)用的穩(wěn)定性具有重要的作用。在業(yè)務(wù)流量大量增長，Redis系統(tǒng)遭受攻擊時(shí)，必須及時(shí)采取措施，以避免危機(jī)的發(fā)生。
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