redis缓存数据数量级 redis缓存三大问题

文章目录

• 缓存问题

• 缓存穿透
• 缓存击穿
• 缓存雪崩
• 缓存与数据库一致性

缓存问题

缓存穿透

如果要获取的数据在缓存和数据库中都不存在，就可能导致每次获取该数据都需要查询数据库，造成不必要的开销。

解决方案一：缓存空值

如果数据库中没有的数据也为其缓存一个空值，那么就可以避免缓存穿透问题。

public void getMessage(Long id) {
	// 查询缓存中是否有key，无论value是否为null都返回结果。
	Message message = null;
	if (jedis.exists(id.toString())) {
		message = JSONObject.parseObject(jedis.get(id.toString()), Message.class);
		System.out.println("缓存数据：" + message);
		return;
	}
	// 如果缓存中没有key，说明数据未被缓存，开始查询数据库。
	try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();) {
		MessageService messageService = session.getMapper(MessageService.class);
		message = messageService.getMessageById(id);
		jedis.set(id.toString(), JSONObject.toJSONString(message));
		System.out.println("数据库数据" + message);
	}
}

缓存击穿

如果某数据还未被缓存，并有多个线程同时获取该数据，这些线程就可能同时开始查询数据库，造成额外开销。

解决方案

通过互斥锁等串行化机制，使得同时只能有一个线程进行数据库的访问。

public void getMessage(Long id) {
	// 尝试在缓存中获取数据
	Message message = null;
	if (jedis.exists(id.toString())) {
		message = JSONObject.parseObject(jedis.get(id.toString()), Message.class);
		return;
	}
	// 如果缓存中没有，等待持有锁
	synchronized (this) {
		// 再次尝试在缓存中获取数据
		if (jedis.exists(id.toString())) {
			message = JSONObject.parseObject(jedis.get(id.toString()), Message.class);
			return;
		}
		// 开始查询数据库
		try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();) {
			MessageService messageService = session.getMapper(MessageService.class);
			message = messageService.getMessageById(id);
			jedis.set(id.toString(), JSONObject.toJSONString(message));
		}
	}
}

缓存雪崩

多个缓存数据在同一时间段内由于服务器故障等原因同时失效，称作缓存雪崩。解决方法：通过集群提高服务的可用性，避免单机故障引起的服务不可用。

解决方案

• 主从复制
• 哨兵模式
• Cluster模式

缓存与数据库一致性

数据不一致问题出现的场景：

• 当数据需要更新，无论先更新数据库或是缓存，如果中途发生意外，都有可能导致数据不一致。
• 两个线程同时进行数据更新，由于错误的执行时序，数据库数据与缓存数据出现不一致问题。

解决方案一：延时双删

先删除缓存数据，再更新数据库，为了避免缓存在操作期间被更新，等待一段时间后再次删除缓存。这样便可以很大程度解决一致性问题，但仍有出现问题的可能性。

public void updateMessage(Message message) throws InterruptedException {
	// 删除缓存数据
	jedis.del(message.getId().toString());
	// 更新数据库
	try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();) {
		MessageService messageService = session.getMapper(MessageService.class);
		messageService.updateMessage(message);
		session.commit();
	}
	// 延时再次删除缓存
	Thread.sleep(200);
	jedis.del(message.getId().toString());
}

解决方案二：串行化

使查询操作与更新操作以串行的方式执行，避免更新数据期间缓存被写入，从而解决一致性问题。

public synchronized void getMessage() {
	// do something
}

public synchronized void updateMessage(Message message) throws InterruptedException {
	// 删除缓存数据
	jedis.del(message.getId().toString());
	// 更新数据库
	try (SqlSession session = sqlSessionFactory.openSession();) {
		MessageService messageService = session.getMapper(MessageService.class);
		messageService.updateMessage(message);
		session.commit();
	}
}