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缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩有什么区别,该如何解决?

[问答题]

缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩有什么区别,该如何解决?

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得分点

​ 问题原因、解决方案

参考答案

标准回答

缓存穿透:

  • 问题描述:

    客户端查询根本不存在的数据,使得请求直达存储层,导致其负载过大,甚至宕机。出现这种情况的原因,可能是业务层误将缓存和库中的数据删除了,也可能是有人恶意攻击,专门访问库中不存在的数据。

  • 解决方案:

    1. 缓存空对象:存储层未命中后,仍将空值存入缓存层,客户端再次访问数据时,缓存层直接返回空值。

    2. 布隆过滤器:将数据存入布隆过滤器,访问缓存之前以过滤器拦截,如果数据不存在则直接返回空值。

缓存击穿:

  • 问题描述:

    一份热点数据,它的访问量非常大。在其缓存失效的瞬间,大量请求直达存储层,导致服务崩溃。

  • 解决方案:

    1. 永不过期:热点数据不设置过期时间,所以不会出现上述问题,这是“物理”上的永不过期。或者为每个数据设置逻辑过期时间,当发现该数据逻辑过期时,使用单独的线程重建缓存。

    2. 加互斥锁:对数据的访问加互斥锁,当一个线程访问该数据时,其他线程只能等待。这个线程访问过后,缓存中的数据将被重建,届时其他线程就可以直接从缓存中取值。

缓存雪崩:

  • 问题描述:

    在某一时刻,缓存层无法继续提供服务,导致所有的请求直达存储层,造成数据库宕机。可能是缓存中有大量数据同时过期,也可能是Redis节点发生故障,导致大量请求无法得到处理。

  • 解决方案:

    1. 避免数据同时过期:设置过期时间时,附加一个随机数,避免大量的key同时过期。

    2. 启用降级和熔断措施:在发生雪崩时,若应用访问的不是核心数据,则直接返回预定义信息/空值/错误信息。或者在发生雪崩时,对于访问缓存接口的请求,客户端并不会把请求发给Redis,而是直接返回。

    3. 构建高可用的Redis服务:采用哨兵或集群模式,部署多个Redis实例,个别节点宕机,依然可以保持服务的整体可用。

编辑于 2021-09-15 10:51:32 回复(0)
缓存穿透 是指缓存和数据库中都没有的数据,而用户不断发起请求。
解决方案:接口层增加校验,如用户鉴权校验,id做基础校验,id<=0的直接拦截;
缓存击穿:缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据(一般是缓存时间到期)。这时由于并发用户特别多,同时读缓存没读到数据,又同时去数据库去取数据,引起数据库压力瞬间增大,造成过大压力。
解决方案:①设置热点数据永远不过期。②加互斥锁
缓存雪崩:缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间,而查询数据量巨大,引起数据库压力过大甚至down机。和缓存击穿不同的是, 缓存击穿指并发查同一条数据,缓存雪崩是不同数据都过期了,很多数据都查不到从而查数据库。
解决方案:①设置热点数据永远不过期。②如果缓存数据库是分布式部署,将热点数据均匀分布在不同搞得缓存数据库中。③缓存数据的过期时间设置随机,防止同一时间大量数据过期现象发生。
发表于 2021-11-02 00:02:06 回复(0)
链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/b8de1323688749eeb364d3ece870f221
来源:牛客网

缓存穿透:

  • 问题描述:

    客户端查询根本不存在的数据,使得请求直达存储层,导致其负载过大,甚至宕机。出现这种情况的原因,可能是业务层误将缓存和库中的数据删除了,也可能是有人恶意攻击,专门访问库中不存在的数据。

  • 解决方案:

    1. 缓存空对象:存储层未命中后,仍将空值存入缓存层,客户端再次访问数据时,缓存层直接返回空值。

    2. 布隆过滤器:将数据存入布隆过滤器,访问缓存之前以过滤器拦截,如果数据不存在则直接返回空值。

缓存击穿:

  • 问题描述:

    一份热点数据,它的访问量非常大。在其缓存失效的瞬间,大量请求直达存储层,导致服务崩溃。

  • 解决方案:

    1. 永不过期:热点数据不设置过期时间,所以不会出现上述问题,这是“物理”上的永不过期。或者为每个数据设置逻辑过期时间,当发现该数据逻辑过期时,使用单独的线程重建缓存。

    2. 加互斥锁:对数据的访问加互斥锁,当一个线程访问该数据时,其他线程只能等待。这个线程访问过后,缓存中的数据将被重建,届时其他线程就可以直接从缓存中取值。

缓存雪崩:

  • 问题描述:

    在某一时刻,缓存层无法继续提供服务,导致所有的请求直达存储层,造成数据库宕机。可能是缓存中有大量数据同时过期,也可能是Redis节点发生故障,导致大量请求无法得到处理。

  • 解决方案:

    1. 避免数据同时过期:设置过期时间时,附加一个随机数,避免大量的key同时过期。

    2. 启用降级和熔断措施:在发生雪崩时,若应用访问的不是核心数据,则直接返回预定义信息/空值/错误信息。或者在发生雪崩时,对于访问缓存接口的请求,客户端并不会把请求发给Redis,而是直接返回。

    3. 构建高可用的Redis服务:采用哨兵或集群模式,部署多个Redis实例,个别节点宕机,依然可以保持服务的整体可用。

发表于 2021-11-25 11:20:58 回复(0)
首先缓存穿透是指的访问一定不存在的数据,比如请求过来先查缓存,缓存没有再查数据库,数据库也没有,导致下次再查询的时候还是没有对应的缓存,请求还是会直接到数据库,如果频繁发生这种情况会导致数据库压力过大进而导致宕机等问题。
然后缓存击穿是指的Redis里面的热点数据在即将过期的时候有大量请求访问这个数据,然而缓存查不到就直接请求到数据库
缓存雪崩是大量的key集体性的过期导致请求打到数据库。
三种问题都会导致数据库的压力变大,根据发生的原因做出对应解决方案:缓存穿透不是访问的都不存在的数据吗?那我们可以直接缓存这个空数据,下次请求进来就能直接查缓存。缓存击穿是常访问的热点数据过期,那可以设置热点数据的过期时间为不过期,获取对访问的数据加互斥锁来减小访问时的并发量。缓存雪崩一般是Redis服务挂掉了,所以首先考虑Redis服务的可用性,可以采用哨兵或者集群模式部署,避免单机部署;除了服务挂掉外也可能确实有时候一些key的过期时间在一块了这个时候也可以像前面缓存击穿一样对热点的key设置不过期,这样及时过期了一些不常访问的key并发量也不会很高。
发表于 2024-05-17 16:22:43 回复(0)