緩存是為了加快讀寫速度,再了解redis這類框架層的緩存應用之前,我們不妨先思考下操作系統層面的緩存解決方案,這樣有助于我們更深的理解緩存,哪些是系統層面的,哪些是服務層面。
以下是一些常見的緩存問題及其解決方案,答案不止一個,需要大家發散性思考,針對業務應用場景去做取舍和抉擇:
Q 緩存一致性問題:
在數據庫更新數據時,同步更新緩存中的數據,以保證數據的一致性。
A 數據準時同步:通過消息隊列(MQ)來異步更新緩存,確保數據最終一致性。也可以考慮強一致性方案,不過性能有影響。
Q 緩存穿透問題:
請求不存在的數據,導致請求直接打到數據庫,可能引發性能問題。
A 解決方案:對請求參數進行校驗,如用戶鑒權、基礎校驗等。將不存在的數據也緩存,設置較短的過期時間。使用布隆過濾器來避免對數據庫的查詢。
Q 緩存擊穿問題:
高訪問量的key過期后,大量請求直接訪問數據庫,可能導致數據庫壓力過大。
A 解決方案:延長熱點數據的過期時間或設置為永不過期。使用互斥鎖,確保同一時間只有一個線程查詢數據庫并更新緩存。
Q 緩存雪崩問題:
大量key同時過期或緩存服務宕機,導致大量請求直接訪問數據庫。
A 解決方案:為key設置不同的過期時間,避免同時過期。使用高可用的分布式緩存集群,如Redis集群。
Q 雙寫不一致問題:
在更新操作時,可能會存在數據庫和緩存中數據不一致的情況。
A 解決方案:
設置較短的緩存過期時間。使用消息隊列輔助,先更新數據庫,再刪除緩存,如果刪除失敗則放入隊列重試。使用讀寫隊列串行化操作,但可能會降低吞吐量。
Q 緩存集中失效問題:
在高并發場景下,緩存集中失效可能導致大量請求直接訪問數據庫。
A 解決方案:
優化緩存策略,如使用分布式緩存。對緩存失效時間進行隨機化處理。
Q 緩存粒度控制問題
全量緩存可能導致內存和帶寬浪費,部分緩存可能影響性能。
A 解決方案:
根據業務需求合理選擇緩存粒度。實施智能緩存策略,如基于訪問頻率動態調整緩存。
以上問題專有名詞過多,如果記不住,可以用自己的話,進行歸納總結,再比對差異。