后台缓存你了解多少？

缓存的处理流程

前端发起请求，后端先从缓存中取数据，取到之后直接返回结果，取不到则从数据库中取，数据库中取到之后更新缓存并返回结果，数据库中取不到就返回空。

缓存穿透

• 缓存穿透是指缓存系统和数据库中都没有的数据，导致用户查询的时候在缓存中取不到，每次都要去数据库再查询一遍然后返回空，相当于进行了两次无用的查询，这种操作一般是攻击者，发一个id为“-1”的数据或id为特别大不存在的数据，造成缓存和数据库压力

• 解决方案：

  • 接口层面用户鉴权，id<=0的过滤

  • 缓存和数据库中都取不到的加判断，将key:value的值置为空

  • 缓存有效时间缩短，如30秒，这样可以防止攻击用户反复用同一个id进行暴力攻击

缓存击穿

• 缓存击穿是指缓存过期了，这时并发用户同时去查同一条缓存，但是缓存中没读到数据，又同时去数据库取，造成数据库瞬间压力增大

• 解决方案：

  • 关键数据设置永不过期

  • 缓存和数据库加互斥逻辑

缓存雪崩

• 缓存雪崩是指同一时间缓存数据大面积失效，新缓存未到期，所有原本应该访问缓存的请求都去查数据库，对数据库CPU和内存造成巨大压力甚至宕机，从而形成一系列连锁反应，造成整个系统瘫痪

• 解决方案：

  • 缓存数据过期时间设置为随机，防止同一时间大面积数据过期

  • 采用分布式缓存数据库，将热点数据均匀分布在不同的缓存数据库中

  • 设置热点数据永远不过期

缓存击穿和缓存雪崩的区别：

缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而去查数据库

缓存预热

• 缓存预热指系统上线后，提前将相关的缓存数据加载到缓存系统，避免用户在请求时先查询数据库然后再将数据缓存，用户可以直接查事先被预热的缓存数据

缓存更新

• 缓存服务器除了自带缓存失效的特点，Redis有6种策略可供选择，我们还可以根据具体的业务需求进行自定义缓存淘汰，常见的策略有两种：

  • 定时去清理过期的缓存；

  • 当有用户请求过来时，再判断这个请求所用到的缓存是否过期，过期的话就去底层系统取新数据并更新缓存

缓存降级

• 当访问量剧增服务出现问题，如响应慢或不响应，边缘服务影响到核心流程的性能，需要保证服务可用，即使是有损服务，系统可以根据一些关键数据进行自动降级，也可以配置开关实现人工降级

• 降级的最终目的是保证核心服务可用，即使是有损的，而且有些服务是无法降级的，如加入订单结算等

• 在进行降级之前要对系统进行梳理，看看系统是不是可以丢卒保帅，从而梳理出哪些必须誓死保护，哪些可降级，比如可以参考日志级别设置预案：

  • 一般：比如有些服务偶尔因为网络抖动或者服务正在上线而超时，可以自动降级；

  • 警告：有些服务在一段时间内成功率有波动（如在95~100%之间），可以自动降级或人工降级，并发送告警；

  • 错误：比如可用率低于90%，或者数据库连接池被打满了，或者访问量突然猛增到系统能承受的最大阀值，此时可以根据情况自动降级或者人工降级；

  • 严重错误：比如因为特殊原因数据错误了，此时需要紧急人工降级