2023-06-23：redis中什么是緩存擊穿？該如何解決？

答案2023-06-23：

緩存擊穿是指一個緩存中的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)非常頻繁地被大量并發(fā)請求訪問，當(dāng)該熱點(diǎn)數(shù)據(jù)失效的瞬間，持續(xù)的大并發(fā)請求無法通過緩存獲取到數(shù)據(jù)，而直接訪問數(shù)據(jù)庫，這就好像在一個穩(wěn)固完好的容器上打開了一個洞。

解決緩存擊穿問題的方法包括：

1.設(shè)置熱點(diǎn)數(shù)據(jù)永不過期：將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的緩存過期時間設(shè)置為較長的時間，甚至是永不過期。這確保即使緩存失效，該數(shù)據(jù)仍然可用，從而繞過了緩存擊穿的問題。然而，這種方法可能導(dǎo)致緩存數(shù)據(jù)過期不及時的問題，使得數(shù)據(jù)不夠及時和準(zhǔn)確。

2.使用互斥鎖（Mutex）：在數(shù)據(jù)失效時，當(dāng)有新請求到來時，可以通過設(shè)置互斥鎖來保護(hù)數(shù)據(jù)庫訪問過程。如果某個請求已經(jīng)獲取到了鎖，其他請求則需要等待，直到獲取到鎖為止。這樣可以避免大量并發(fā)請求同時訪問數(shù)據(jù)庫，減輕數(shù)據(jù)庫的壓力。然而，使用互斥鎖可能導(dǎo)致并發(fā)性能下降和請求等待時間增加的問題，需要權(quán)衡考慮。

使用互斥鎖

業(yè)界常用的做法是使用互斥鎖（Mutex）。簡單地說，當(dāng)緩存失效時（即獲取的值為空），不會立即去從數(shù)據(jù)庫加載數(shù)據(jù)，而是通過緩存工具的某些帶有成功操作返回值的方法（例如Redis的SETNX）來設(shè)置一個互斥鎖鍵（Mutex Key）。如果該操作返回成功，表示當(dāng)前線程獲得了互斥鎖，然后可以繼續(xù)執(zhí)行加載數(shù)據(jù)的操作，并將數(shù)據(jù)回寫至緩存；否則，它將重試整個獲取緩存的方法。

偽代碼如下圖：

永遠(yuǎn)不過期

這里的“永遠(yuǎn)不過期”包含兩層意思：

(1) 在Redis等緩存工具中，確實可以將某些熱點(diǎn)key的過期時間設(shè)置為永不過期，即不設(shè)置過期時間。這樣可以確保熱點(diǎn)數(shù)據(jù)在緩存中一直存在，避免了熱點(diǎn)key過期的問題，實現(xiàn)了“物理”不過期。

(2) 為了保證緩存的實時性和更新能力，雖然在"物理"上不過期，但可以將過期時間的信息存儲在key對應(yīng)的value中。當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)即將過期時，可以通過后臺的異步線程來進(jìn)行緩存的構(gòu)建或更新，這樣實現(xiàn)了"邏輯"過期。這樣的策略能夠確保緩存在一定時間內(nèi)保持有效，并在過期前進(jìn)行更新，使數(shù)據(jù)保持最新。

從實際應(yīng)用的角度來看，這種緩存策略對性能非常友好。它唯一的缺點(diǎn)是在構(gòu)建緩存期間，其他線程（非構(gòu)建緩存的線程）可能訪問到舊的數(shù)據(jù)。然而，對于一般的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能而言，這個問題是可以容忍的。