如何解決redis緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩的問題

這篇文章主要介紹了如何解決redis緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩的問題，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

• 緩存穿透：key中對應(yīng)的緩存數(shù)據(jù)不存在，導(dǎo)致去請求數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)庫的壓力倍增的情況

• 緩存擊穿：redis過期后的一瞬間，有大量用戶請求同一個(gè)緩存數(shù)據(jù)，導(dǎo)致這些請求都去請求數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)庫壓力倍增的情，針對一個(gè)key而言

• 緩存雪崩：緩存服務(wù)器宕機(jī)或者大量緩存集中某個(gè)時(shí)間段失效，導(dǎo)致請求全部去到數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)庫壓力倍增的情況，這個(gè)是針對多個(gè)key而言

一、緩存穿透的解決方案

• 常用方法可以采用布隆過濾器方法進(jìn)行數(shù)據(jù)攔截，其次可以還有一種解決思路，就是如果請求的數(shù)據(jù)為空，將空值也進(jìn)行緩存，就不會(huì)發(fā)生穿透情況

<?php
class getPrizeList {
    /**
     * redis實(shí)例
     * @var \Redis
     */
    private $redis;

    /**
     * @var string
     */
    private $redis_key = '|prize_list';

    /**
     * 過期時(shí)間
     * @var int
     */
    private $expire = 30;

    /**
     * getPrizeList constructor.
     * @param $redis
     */
    public function __construct($redis)
    {
        $this->redis = $redis;
    }

    /**
     * @return array|bool|string
     */
    public function fetch()
    {
        $result = $this->redis->get($this->redis_key);
        if(!isset($result)) {
            //此處應(yīng)該進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢...
            //如果查詢結(jié)果不存在，給其默認(rèn)空數(shù)組進(jìn)行緩存
            $result = [];
            $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);
        }

        return $result;
    }
}

二、緩存擊穿解決辦法

• 使用互斥鎖(mutex key),就是一個(gè)key過期時(shí)，多個(gè)請求過來允許其中一個(gè)請求去操作數(shù)據(jù)庫，其他請求等待第一個(gè)請求成功返回結(jié)果后再請求。

<?php
class getPrizeList {
    /**
     * redis實(shí)例
     * @var \Redis
     */
    private $redis;

    /**
     * @var string
     */
    private $redis_key = '|prize_list';

    /**
     * @var string
     */
    private $setnx_key = '|prize_list_setnx';

    /**
     * 過期時(shí)間
     * @var int
     */
    private $expire = 30;

    /**
     * getPrizeList constructor.
     * @param $redis
     */
    public function __construct($redis)
    {
        $this->redis = $redis;
    }

    /**
     * @return array|bool|string
     */
    public function fetch()
    {
        $result = $this->redis->get($this->redis_key);
        if(!isset($result)) {
            if($this->redis->setnx($this->setnx_key, 1, $this->expire)) {
                //此處應(yīng)該進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢...
                //$result = 數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果;
                $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);
                $this->redis->del($this->setnx_key); //刪除互斥鎖
            } else {
                //其他請求每等待10毫秒重新請求一次
                sleep(10);
                self::fetch();
            }
        }

        return $result;
    }
}

三、緩存雪崩的解決辦法

• 這種情況是因?yàn)槎鄠€(gè)key同時(shí)過期導(dǎo)致的數(shù)據(jù)庫壓力，一種方法可以在key過期時(shí)間基礎(chǔ)上增加時(shí)間隨機(jī)數(shù)，讓過期時(shí)間分散開，減少緩存時(shí)間過期的重復(fù)率

• 另一種方法就是加鎖排隊(duì)，這種有點(diǎn)像上面緩存擊穿的解決方式，但是這種請求量太大，比如5000個(gè)請求過來，4999個(gè)都需要等待，這必然是指標(biāo)不治本，不僅用戶體驗(yàn)性差，分布式環(huán)境下就更加復(fù)雜，因此在高并發(fā)場景下很少使用

• 最好的解決方法，是使用緩存標(biāo)記，判斷該標(biāo)記是否過期，過期則去請求數(shù)據(jù)庫，而緩存數(shù)據(jù)的過期時(shí)間要設(shè)置的比緩存標(biāo)記的長，這樣當(dāng)一個(gè)請求去操作數(shù)據(jù)庫的時(shí)候，其他請求拿的是上一次緩存數(shù)據(jù)

<?php
class getPrizeList {
    /**
     * redis實(shí)例
     * @var \Redis
     */
    private $redis;

    /**
     * @var string
     */
    private $redis_key = '|prize_list';

    /**
     * 緩存標(biāo)記key
     * @var string
     */
    private $cash_key = '|prize_list_cash';

    /**
     * 過期時(shí)間
     * @var int
     */
    private $expire = 30;

    /**
     * getPrizeList constructor.
     * @param $redis
     */
    public function __construct($redis)
    {
        $this->redis = $redis;
    }

    /**
     * @return array|bool|string
     */
    public function fetch()
    {
        $cash_result = $this->redis->get($this->cash_key);
        $result = $this->redis->get($this->redis_key);
        if(!$cash_result) {
            $this->redis->set($this->cash_key, 1, $this->expire);
            //此處應(yīng)該進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢...
            //$result = 數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果, 并且設(shè)置的時(shí)間要比cash_key長，這里設(shè)置為2倍;
            $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire * 2);
        }

        return $result;
    }
}

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