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方案解決Redis緩存擊穿的高效解決方案
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緩存擊穿是指一個(gè)緩存中不存在但是數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的數(shù)據(jù)（如一個(gè)非常熱點(diǎn)的數(shù)據(jù)），這時(shí)由于并發(fā)訪問(wèn)量巨大，同時(shí)對(duì)該KEY進(jìn)行了大量的請(qǐng)求，這些請(qǐng)求都會(huì)直接到達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)，造成瞬間數(shù)據(jù)庫(kù)壓力過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致宕機(jī)等問(wèn)題。通常解決該問(wèn)題的方案有二，一個(gè)是使用分布式鎖，另一個(gè)則是通過(guò)布隆過(guò)濾器。
使用分布式鎖的解決方案
使用分布式鎖的方法來(lái)解決緩存擊穿問(wèn)題，首先我們需要解決的是，如何獲取分布式鎖。可以通過(guò)redis的setnx命令實(shí)現(xiàn)。該命令是當(dāng)key不存在的時(shí)候設(shè)置該key的值為value，而當(dāng)key已經(jīng)存在時(shí)，則不進(jìn)行任何操作。這樣就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的分布式鎖。
但這種方式也存在問(wèn)題，例如當(dāng)程序在獲取到分布式鎖的時(shí)候，但在進(jìn)行操作的過(guò)程中，redis的過(guò)期時(shí)間已經(jīng)到了，這時(shí)其他線程可能會(huì)在某個(gè)時(shí)間再次獲取到鎖，此時(shí)該我們前一次獲得的鎖就失效了，因此需要給鎖添加一個(gè)過(guò)期時(shí)間，具體實(shí)現(xiàn)可以采用redis的expire命令實(shí)現(xiàn)。
同時(shí)，使用分布式鎖會(huì)有額外的開銷，加鎖，解鎖需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，并且鎖獲得失敗時(shí)可能需要進(jìn)行多次嘗試，影響性能。因此需要綜合性能和效果等問(wèn)題，考慮是否采用分布式鎖的方式。
使用布隆過(guò)濾器的解決方案
使用布隆過(guò)濾器的原理是將數(shù)據(jù)值映射到一個(gè)位數(shù)組中，通過(guò)計(jì)算對(duì)應(yīng)的hash值，并將對(duì)應(yīng)的位數(shù)組置為 1。當(dāng)需要查找一個(gè)數(shù)據(jù)值是否存在時(shí)，同樣計(jì)算對(duì)應(yīng)的hash值，如果該位數(shù)組都為1，則表明可能在數(shù)據(jù)庫(kù)中存在，可以進(jìn)一步查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，并將查詢結(jié)果存入 redis 緩存中。如果位數(shù)組中有任意一位為0，則該數(shù)據(jù)值在數(shù)據(jù)庫(kù)中也不存在。
該方法的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)性能也很高，但需要注意的是加入布隆過(guò)濾器的數(shù)據(jù)在redis緩存中都需要設(shè)置相應(yīng)的過(guò)期時(shí)間，以免發(fā)生臟數(shù)據(jù)問(wèn)題。
代碼實(shí)現(xiàn)如下：
/**
* 如果查詢結(jié)果為空，指定的key對(duì)應(yīng)的值為null，并且需要將null緩存到redis中
*/
public Object get(String key)
{
// 先嘗試從redis中查詢數(shù)據(jù)，如果不存在，則從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢
String value = redis.get(key);
if (value == null)
{
// 在redis中沒(méi)有找到指定的值，首先先獲取鎖
if (redis.setnx(key + "_lock", "true") == 1)
{
// 鎖獲取成功，設(shè)置鎖的過(guò)期時(shí)間,有效期為5s
redis.expire(key + "_lock", 5);
// 從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢數(shù)據(jù)
// ...
// 將查詢結(jié)果存入緩存中,有效期為5分鐘
redis.setex(key, 5 * 60, value);
return value;
}
else
{
// 沒(méi)有獲取到鎖，等待若干毫秒后，再次進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢
Thread.sleep(100);
// 遞歸調(diào)用get()方法，等待獲取到結(jié)果
return get(key);
}
}
else if (value == "null")
{
// 緩存中存在值為null的數(shù)據(jù)
return null;
}
}
/**
* 把null值也緩存到redis中去
*/
public void set(String key, Object value)
{
if (value == null)
{
// 防止緩存穿透，把null值也緩存到redis中去，并且設(shè)置緩存時(shí)間為30秒
redis.setex(key, 30, "null");
}
else
{
// 如果value不為空，則把value值緩存到redis中去，并且設(shè)置緩存時(shí)間為5分鐘
redis.setex(key, 5 * 60, value);
}
}
結(jié)語(yǔ)
以上就是該文章介紹的方案解決Redis緩存擊穿的高效解決方案，分布式鎖和布隆過(guò)濾器結(jié)合使用既可以保證數(shù)據(jù)的正確性，又可以提高性能。同時(shí)需要注意加鎖解鎖時(shí)的開銷和緩存過(guò)期時(shí)間的設(shè)置等問(wèn)題，以保證該方案的穩(wěn)定和高效。
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名稱欄目：方案解決Redis緩存擊穿的高效解決方案（redis緩存擊穿解決）
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