一起学习 Redis缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩的原理和解决办法

推荐（免费）：redis

• 缓存穿透：key中对应的缓存数据不存在，导致去请求数据库，造成数据库的压力倍增的情况

• 缓存击穿：redis过期后的一瞬间，有大量用户请求同一个缓存数据，导致这些请求都去请求数据库，造成数据库压力倍增的情，针对一个key而言

• 缓存雪崩：缓存服务器宕机或者大量缓存集中某个时间段失效，导致请求全部去到数据库，造成数据库压力倍增的情况，这个是针对多个key而言

一、缓存穿透的解决方案

• 常用方法可以采用布隆过滤器方法进行数据拦截，其次可以还有一种解决思路，就是如果请求的数据为空，将空值也进行缓存，就不会发生穿透情况

<?php class getPrizeList {     /**      * redis实例      * @var Redis      */     private $redis;      /**      * @var string      */     private $redis_key = '|prize_list';      /**      * 过期时间      * @var int      */     private $expire = 30;      /**      * getPrizeList constructor.      * @param $redis      */     public function __construct($redis)     {         $this->redis = $redis;     }      /**      * @return array|bool|string      */     public function fetch()     {         $result = $this->redis->get($this->redis_key);         if(!isset($result)) {             //此处应该进行数据库查询...             //如果查询结果不存在，给其默认空数组进行缓存             $result = [];             $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);         }          return $result;     } }

二、缓存击穿解决办法

• 使用互斥锁(mutex key),就是一个key过期时，多个请求过来允许其中一个请求去操作数据库，其他请求等待第一个请求成功返回结果后再请求。

<?php class getPrizeList {     /**      * redis实例      * @var Redis      */     private $redis;      /**      * @var string      */     private $redis_key = '|prize_list';      /**      * @var string      */     private $setnx_key = '|prize_list_setnx';      /**      * 过期时间      * @var int      */     private $expire = 30;      /**      * getPrizeList constructor.      * @param $redis      */     public function __construct($redis)     {         $this->redis = $redis;     }      /**      * @return array|bool|string      */     public function fetch()     {         $result = $this->redis->get($this->redis_key);         if(!isset($result)) {             if($this->redis->setnx($this->setnx_key, 1, $this->expire)) {                 //此处应该进行数据库查询...                 //$result = 数据库查询结果;                 $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire);                 $this->redis->del($this->setnx_key); //删除互斥锁             } else {                 //其他请求每等待10毫秒重新请求一次                 sleep(10);                 self::fetch();             }         }          return $result;     } }

三、缓存雪崩的解决办法

• 这种情况是因为多个key同时过期导致的数据库压力，一种方法可以在key过期时间基础上增加时间随机数，让过期时间分散开，减少缓存时间过期的重复率
• 另一种方法就是加锁排队，这种有点像上面缓存击穿的解决方式，但是这种请求量太大，比如5000个请求过来，4999个都需要等待，这必然是指标不治本，不仅用户体验性差，分布式环境下就更加复杂，因此在高并发场景下很少使用
• 最好的解决方法，是使用缓存标记，判断该标记是否过期，过期则去请求数据库，而缓存数据的过期时间要设置的比缓存标记的长，这样当一个请求去操作数据库的时候，其他请求拿的是上一次缓存数据

<?php class getPrizeList {     /**      * redis实例      * @var Redis      */     private $redis;      /**      * @var string      */     private $redis_key = '|prize_list';      /**      * 缓存标记key      * @var string      */     private $cash_key = '|prize_list_cash';      /**      * 过期时间      * @var int      */     private $expire = 30;      /**      * getPrizeList constructor.      * @param $redis      */     public function __construct($redis)     {         $this->redis = $redis;     }      /**      * @return array|bool|string      */     public function fetch()     {         $cash_result = $this->redis->get($this->cash_key);         $result = $this->redis->get($this->redis_key);         if(!$cash_result) {             $this->redis->set($this->cash_key, 1, $this->expire);             //此处应该进行数据库查询...             //$result = 数据库查询结果, 并且设置的时间要比cash_key长，这里设置为2倍;             $this->redis->set($this->redis_key, $result, $this->expire * 2);         }          return $result;     } }