緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩區(qū)別和解決方案
一、緩存處理流程
前臺(tái)請(qǐng)求,后臺(tái)先從緩存中取數(shù)據(jù),取到直接返回結(jié)果,取不到時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)中取,數(shù)據(jù)庫(kù)取到更新緩存,并返回結(jié)果,數(shù)據(jù)庫(kù)也沒(méi)取到,那直接返回空結(jié)果。
二、緩存穿透
描述:
緩存穿透是指緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)中都沒(méi)有的數(shù)據(jù),而用戶不斷發(fā)起請(qǐng)求,如發(fā)起為id為“-1”的數(shù)據(jù)或id為特別大不存在的數(shù)據(jù)。這時(shí)的用戶很可能是攻擊者,攻擊會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)壓力過(guò)大。
解決方案:
接口層增加校驗(yàn),如用戶鑒權(quán)校驗(yàn),id做基礎(chǔ)校驗(yàn),id<=0的直接攔截;
從緩存取不到的數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)庫(kù)中也沒(méi)有取到,這時(shí)也可以將key-value對(duì)寫為key-null,緩存有效時(shí)間可以設(shè)置短點(diǎn),如30秒(設(shè)置太長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致正常情況也沒(méi)法使用)。這樣可以防止攻擊用戶反復(fù)用同一個(gè)id暴力攻擊
三、緩存擊穿
描述:
緩存擊穿是指緩存中沒(méi)有但數(shù)據(jù)庫(kù)中有的數(shù)據(jù)(一般是緩存時(shí)間到期),這時(shí)由于并發(fā)用戶特別多,同時(shí)讀緩存沒(méi)讀到數(shù)據(jù),又同時(shí)去數(shù)據(jù)庫(kù)去取數(shù)據(jù),引起數(shù)據(jù)庫(kù)壓力瞬間增大,造成過(guò)大壓力
解決方案:
設(shè)置熱點(diǎn)數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)不過(guò)期。
加互斥鎖,互斥鎖參考代碼如下:
說(shuō)明:
- 緩存中有數(shù)據(jù),直接走上述代碼13行后就返回結(jié)果了
- 緩存中沒(méi)有數(shù)據(jù),第1個(gè)進(jìn)入的線程,獲取鎖并從數(shù)據(jù)庫(kù)去取數(shù)據(jù),沒(méi)釋放鎖之前,其他并行進(jìn)入的線程會(huì)等待100ms,再重新去緩存取數(shù)據(jù)。這樣就防止都去數(shù)據(jù)庫(kù)重復(fù)取數(shù)據(jù),重復(fù)往緩存中更新數(shù)據(jù)情況出現(xiàn)。
- 當(dāng)然這是簡(jiǎn)化處理,理論上如果能根據(jù)key值加鎖就更好了,就是線程A從數(shù)據(jù)庫(kù)取key1的數(shù)據(jù)并不妨礙線程B取key2的數(shù)據(jù),上面代碼明顯做不到這點(diǎn)。
四、緩存雪崩
描述:
緩存雪崩是指緩存中數(shù)據(jù)大批量到過(guò)期時(shí)間,而查詢數(shù)據(jù)量巨大,引起數(shù)據(jù)庫(kù)壓力過(guò)大甚至down機(jī)。和緩存擊穿不同的是, 緩存擊穿指并發(fā)查同一條數(shù)據(jù),緩存雪崩是不同數(shù)據(jù)都過(guò)期了,很多數(shù)據(jù)都查不到從而查數(shù)據(jù)庫(kù)。
解決方案:
緩存數(shù)據(jù)的過(guò)期時(shí)間設(shè)置隨機(jī),防止同一時(shí)間大量數(shù)據(jù)過(guò)期現(xiàn)象發(fā)生。
如果緩存數(shù)據(jù)庫(kù)是分布式部署,將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)均勻分布在不同搞得緩存數(shù)據(jù)庫(kù)中。
設(shè)置熱點(diǎn)數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)不過(guò)期。