系统设计 总结
缓存雪崩、击穿、穿透
雪崩:大量缓存数据同时过期,或缓存服务器故障,会有大量请求同时打到数据库。解决 大量数据同时过期:
- 过期时间加随机数,保证数据不会在同一时间过期。
- 业务线程发现缓存数据失效时,通过mq发送消息给后台进程异步更新缓存
- 发现redis中没有数据时,通过互斥锁或分布式锁,保证同一时间只有一个线程更新缓存。?
解决 redis故障: - 增加服务熔断限流机制,防止把redis打崩
- redis高可用集群。哨兵模式,主节点故障时自动选主。
击穿:属于雪崩的一种,热点数据过期或者系统资源限制被淘汰掉(lru)。
- 不给热点设置过期时间,后台进程定期更新缓存
- 业务线程在热点数据过期前,mq通知后台进程更新缓存
缓存穿透:数据既不在缓存,也不在数据库中。一般由于业务误操作删除了缓存和数据库中数据,或者非法数据,比如恶意攻击。
解决:
- 请求入口过滤非法数据,比如反作弊算法,ip为0,0,0,0请求的过滤
- 加入无结果cache(防御性),在链路上游
- 布隆过滤器快速过滤,在写入数据库时使用布隆过滤器做个标记。布隆过滤器不存在一定不存在,判断存在则可能存在,因为存在哈希冲突,时间复杂度O(k),k是哈希函数个数。