缓存一致性
出现场景
更新缓存的时候,如果是 先删除缓存,再更新数据库,则可能会导致缓存数据和源数据不一致的。
解决方案
使用缓存时,遵循 Cache Aside Pattern 模式,其具体逻辑如下:
- 失效:应用程序先从 Cache 获取数据,没有命中时从 Database 获取数据,并且在获取数据成功之后,保存至 Cache 中;
- 命中:应用程序从 Cache 获取数据,获取数据成功之后,直接返回;
- 更新:先更新数据至数据库中,更新成功之后,再删除 Cache 中的数据。
使用 Cache Aside Pattern 时,上述场景变更为:
参考资料
缓存穿透(不存在 key)
出现场景
如果应用程序一直查询未命中缓存的 key,那么查询请求便会一直访问数据库。
解决方案
从数据库中查询数据失败时,返回一个默认值,并设置相对短暂的失效时间,这样下次请求就会直接从缓存中获取这个默认值。
缓存雪崩(多个 key 失效)
出现场景
如果多个缓存的 key 同时失效,这样便会出现大量的未命中缓存的请求访问数据库。
解决方案
合理分布 key 的失效时间,例如在原有的失效时间上增加一个随机值。
缓存击穿(热点 key 失效)
出现场景
在高并发场景下,如果一个热点 key 失效,则会出现大量的并发请求访问数据库。
解决方案
方案一
定期从数据库查询数据,并更新到缓存中。但是,对于某些动态拼接的 key,这种方案是无效的。
方案二
对于热点 key,设置两个失效时间:一个是缓存即将失效的时间,另一个是真正的缓存失效时间。在缓存即将失效时,应用程序主动从数据库查询数据,并更新到缓存中。
值得注意的是,在缓存即将失效时,应用程序需要先加锁再访问数据库,避免出现并发访问数据库的场景。
对于热点 key 设置两个失效时间的方式如下:
- 通过在设置 value 时追加当前时间戳。缺点:需要同步缓存服务器和应用服务器的时间、失效时间与 value 耦合(可能导致取数据的时候需要额外的反序列化);
- 通过设置两个 key 的方式。缺点:缓存中 key 的数量翻倍。