什么是缓存击穿

在高并发场景下,如果某一个key被高并发访问,没有被命中,出于对容错性考虑,会尝试去从后端数据库中获取,从而导致了大量请求达到数据库,而当该key对应的数据本身就是空的情况下,这就导致数据库中并发的去执行了很多不必要的查询操作,从而导致巨大冲击和压力。
在高并发的场景下,缓存相当于数据库的防火墙,如果用一个肯定不存在的key去访问系统,每次都会绕过缓存去访问数据库,缓存则失去了作用。

BloomFilter原理:
简单的说就是:通过将一个key的hash值分布到一个大的bit数组上面,判断一个key是否存在时只需判断该的hash对应的bit位是否都是1,如果全是1则表示存在,否则不存在。
优点:性能很高主要在hash算法上面,空间占用小,能够极大的缩小存储空间。
缺点:存在误判。既对应的bit位刚好被其他的key置为1了。

好在误判率是可控的,我们假设kn<m且各个哈希函数是完全随机的。当集合S={x1, x2,…,xn}的所有元素都被k个哈希函数映射到m位的位数组中时,误判率的计算公式是:
(1 – e^(-k * n / m)) ^ k 对应的java代码:Math.pow((1 – Math.exp(-k * numberOfElements / (double) bitSetSize)), k);

对于公式对应的具体原理,个人觉得不必去深究,只需要记住下面两句话,即可将BloomFilter应用自如:
1,如果他告诉你不存在,则一定不存在;
2,如果他告诉你存在,则可能不存在。

因此BloomFilter最理想的应用场景是在一些复杂的查询时,在DB上做一层BloomFilter判断,如果BloomFilter判断不存在,则没必要到DB去查了。顶多就是出现误判时,多到DB查询一下,而这个概率是很低的。

解决缓存穿透
引入redisson

配置

@Configuration
public class RedissonConfig {

   @Bean
    public RedissonClient redissonClient(){
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
        return Redisson.create(config);
    }

}

布隆过滤器的封装类

@Component
public class BloomFilterUtils {

    @Autowired
    private RedissonClient redisson;

    private RBloomFilter<Long> bloomFilter;

    @PostConstruct
    private void initBloomFilter(){
        this.bloomFilter = redisson.getBloomFilter("Id_List");
        //初始化布隆过滤器:预计元素为10000L,误差率为3%
        this.bloomFilter.tryInit(10000L,0.03);
    }

    public boolean isContains(Long id){
        return this.bloomFilter.contains(id);
    }

    public void put(Long id){
        this.bloomFilter.add(id);
    }

}

首先可以用isContains方法进行判断某个id存在与否,如果存在则直接返回,再进行查询数据库,如果数据库中不存在,则将这个id,放入过滤器。