Redis缓存穿透出现原因及解决方案

在并发式的项目当中,一定要考虑一个缓存穿透的情况。那么什么是缓存穿透呢?简单的说来,就是当大量请求的key根本不在缓存当中,所以导致了请求直接到了数据库上,根本没有经过缓存这一层。比如一个黑客故意制造我们缓存中不存在的key发送大量的请求,就会导致请求直接落到数据库上。

也就是说,缓存穿透就是:1.缓存层不命中。2,存储层不命中,不将空的结果写回缓存。3,返回空结果给客户端。

一般mysql的默认最大连接数是150左右,当然这个是可以用show variables like ‘%max_connections%'命令来查看。

当然这只是一个指标,cpu磁盘内存网络等等原因都影响了他的并发能力,所以一般3000的并发请求就可以杀死大部分的数据库。

那么出现缓存穿透的时候需要怎么应对呢?

1)最基本的方式就是做好参数校检,比如不合法的请求就直接抛出异常信息给客户端,就比如设置查询条件id不能小于0或者传入邮箱格式不正确时直接返回错误消息给客户端。但是这样还是会出现缓存穿透的现象。那么还可以通过下面几个方案来解决:

2)缓存无效的key,如果数据库和缓存都找不到某个key的数据,就直接写一个到redis中并设置它的过期时间 set key value EX 10086。这种方式可以解决请求的key变化不频繁的情况,如果遇到专门的黑客攻击就不能解决这个情况。但是如果依然想用这个方法的话,那么在设置过期时间的时候,时间短一点,比如是一分钟。多说一句设置key的格式一般是:表名:列名:主键名:主键。

3)利用布隆过滤器:布隆过滤器是一个非常神奇的数据结构,通过这个过滤器可以帮助我们非常方便的去判断一个给定的数据是否存在于海量的数据当中。所以布隆过滤器在针对数据去重和验证数据的合法性时是非常有用的,布隆过滤器的实质就是一个bit(位)数组。也就是说每一个存进的数据都仅仅只占一位,在数据结构上来说相当于List、Map、Set等数据结构,但是占用的空间更少而且效率更高,但是缺点是它返回的值是概率性的,并不是多么的准确。当一个元素加入到布隆过滤器的时候:1.使用布隆过滤器当中的哈希函数对元素值进行计算,得到哈希值。2.根据得到的哈希值,在位数组中把对应的下标改为1。那么设置完成之后,我们要怎么判断一个元素是否存在于布隆过滤器当中呢?

首先我们要根据给定的元素再次进行hash计算;得到值之后判断数组中的每个元素是否都为1,如果值都为1的话,那么说明这个值在过滤器当中,如果不为1的话,就说明不再过滤器当中。

举个非常简单的例子

如上图所示,当字符串要加入到布隆过滤器当中时,该事务首先由多个哈希函数生成不同的哈希值,然后在对应的位数组的下标的元素设置位1,当二次存储相同的字符串时,因为先前的对应位置已经存在,所以在去重的时候非常方便。如果我们需要判断某个字符串是否在布隆过滤器当中时,只需要对给定的字符串再次进行相同的哈希计算,得到的值判断是否为1,从而判断数据是否存在于布隆过滤器当中,那么假如布隆过滤器说明一个数据存在时,很小的概率会误判,但是如果说明一个数据不存在时,那么一定是不存在的。

那么通过这个原理,利用redis布隆过滤器来将所有可能存在请求的值放在布隆过滤器当中,当用户请求时,直接判断用户发送来的请求是否存在于布隆过滤器中,不存在的话,直接返回请求参数错误信息给客户,存在的话就继续往下面走流程。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

(0)

相关推荐

  • SpringBoot2整合Redis缓存三步骤代码详解

    遵循SpringBoot三板斧 第一步加依赖 <!-- Redis --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <!-- redis依赖commons-pool 这个依赖一定要添加 --> <

  • 在Java中使用redisTemplate操作缓存的方法示例

    背景 在最近的项目中,有一个需求是对一个很大的数据库进行查询,数据量大概在几千万条.但同时对查询速度的要求也比较高. 这个数据库之前在没有使用Presto的情况下,使用的是Hive,使用Hive进行一个简单的查询,速度可能在几分钟.当然几分钟也并不完全是跑SQL的时间,这里面包含发请求,查询数据并且返回数据的时间的总和.但是即使这样,这样的速度明显不能满足交互式的查询需求. 我们的下一个解决方案就是Presto,在使用了Presto之后,查询速度降到了秒级.但是对于一个前端查询界面的交互式查询来

  • spring boot+spring cache实现两级缓存(redis+caffeine)

    spring boot中集成了spring cache,并有多种缓存方式的实现,如:Redis.Caffeine.JCache.EhCache等等.但如果只用一种缓存,要么会有较大的网络消耗(如Redis),要么就是内存占用太大(如Caffeine这种应用内存缓存).在很多场景下,可以结合起来实现一.二级缓存的方式,能够很大程度提高应用的处理效率. 内容说明: 缓存.两级缓存 spring cache:主要包含spring cache定义的接口方法说明和注解中的属性说明 spring boot

  • redis缓存穿透解决方法

    缓存技术可以用来减轻数据库的压力,提升访问效率.目前在企业项目中对缓存也是越来越重视.但是缓存不是说随随便便加入项目就可以了.将缓存整合到项目中,这才是第一步.而缓存带来的穿透问题,进而导致的雪蹦问题都是我们迫切需要解决的问题.本篇文章将我平时项目中的解决方案分享给大家,以供参考. 一.缓存穿透的原理 缓存的正常使用如图: 如图所示,缓存的使用流程: 1.先从缓存中取数据,如果能取到,则直接返回数据给用户.这样不用访问数据库,减轻数据库的压力. 2.如果缓存中没有数据,就会访问数据库. 这里面就

  • 浅谈Spring Boot中Redis缓存还能这么用

    经过Spring Boot的整合封装与自动化配置,在Spring Boot中整合Redis已经变得非常容易了,开发者只需要引入Spring Data Redis依赖,然后简单配下redis的基本信息,系统就会提供一个RedisTemplate供开发者使用,但是今天松哥想和大伙聊的不是这种用法,而是结合Cache的用法.Spring3.1中开始引入了令人激动的Cache,在Spring Boot中,可以非常方便的使用Redis来作为Cache的实现,进而实现数据的缓存. 工程创建 首先创建一个Sp

  • mybatis plus使用redis作为二级缓存的方法

    建议缓存放到 service 层,你可以自定义自己的 BaseServiceImpl 重写注解父类方法,继承自己的实现.为了方便,这里我们将缓存放到mapper层.mybatis-plus整合redis作为二级缓存与mybatis整合redis略有不同. 1. mybatis-plus开启二级缓存 mybatis-plus.configuration.cache-enabled=true 2. 定义RedisTemplate的bean交给spring管理,这里为了能将对象直接存取到redis中,

  • window手动操作清理redis缓存的技巧总结

    redis缓存知识点: 一.缓存穿透 缓存穿透是指查询一个缓存和数据库中都没有的数据,由于大部分缓存策略是被动加载的,并且出于容错考虑,如果从存储层查不到数据则不写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询,失去了缓存的意义.用户不断发起请求,在流量大时,就可能对DB形成巨大的压力,利用不存在的key频繁攻击应用也是很大的问题. 二.缓存击穿 缓存击穿是指缓存中的一个热点Key(比如一个秒杀商品),在某个时间点过期的时候,恰好在这个时间点访问量剧增,对这个Key有大量的并发请求过

  • 提高redis缓存命中率的方法

    缓存命中率的介绍 命中:可以直接通过缓存获取到需要的数据. 不命中:无法直接通过缓存获取到想要的数据,需要再次查询数据库或者执行其它的操作.原因可能是由于缓存中根本不存在,或者缓存已经过期. 通常来讲,缓存的命中率越高则表示使用缓存的收益越高,应用的性能越好(响应时间越短.吞吐量越高),抗并发的能力越强. 由此可见,在高并发的互联网系统中,缓存的命中率是至关重要的指标. 如何监控缓存的命中率 在memcached中,运行state命令可以查看memcached服务的状态信息,其中cmd_get表

  • 如何在 Java 中实现一个 redis 缓存服务

    缓存服务的意义 为什么要使用缓存?说到底是为了提高系统的运行速度.将用户频繁访问的内容存放在离用户最近,访问速度最快的地方,提高用户的响应速度.一个 web 应用的简单结构如下图. web 应用典型架构 在这个结构中,用户的请求通过用户层来到业务层,业务层在从数据层获取数据,返回给用户层.在用户量小,数据量不太大的情况下,这个系统运行得很顺畅.但是随着用户量越来越大,数据库中的数据越来越多,系统的用户响应速度就越来越慢.系统的瓶颈一般都在数据库访问上.这个时候可能会将上面的架构改成下面的来缓解数

  • Redis缓存穿透出现原因及解决方案

    在并发式的项目当中,一定要考虑一个缓存穿透的情况.那么什么是缓存穿透呢?简单的说来,就是当大量请求的key根本不在缓存当中,所以导致了请求直接到了数据库上,根本没有经过缓存这一层.比如一个黑客故意制造我们缓存中不存在的key发送大量的请求,就会导致请求直接落到数据库上. 也就是说,缓存穿透就是:1.缓存层不命中.2,存储层不命中,不将空的结果写回缓存.3,返回空结果给客户端. 一般mysql的默认最大连接数是150左右,当然这个是可以用show variables like '%max_conn

  • 浅谈Redis 缓存的三大问题及其解决方案

    目录 一.缓存穿透 1. 常见解决方案 2. 布隆过滤器 3. 缓存空数据与布隆过滤器的比较 二.缓存击穿 解决方案 三.缓存雪崩 解决方案 Redis 经常用于系统中的缓存,这样可以解决目前 IO 设备无法满足互联网应用海量的读写请求的问题. 一.缓存穿透 缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据,而用户不断发起请求,如发起 id 为-1 的数据或者特别大的不存在的数据.有可能是黑客利用漏洞攻击从而去压垮应用的数据库. 1. 常见解决方案 对于缓存穿透问题,常见的解决方案有以下三种: 验证拦截:

  • Redis缓存穿透/击穿工具类的封装

    目录 1. 简单的步骤说明 2. 逻辑缓存数据类型 3. 缓冲工具类的封装 3.1 CacheClient 类的类图结构 3.2 CacheClient 类代码 1. 简单的步骤说明 创建一个逻辑缓存数据类型 封装缓冲穿透和缓冲击穿工具类 2. 逻辑缓存数据类型 这里主要是创建一个可以往Redis里边存放的数据类型 RedisData 的Java类型 import lombok.Data; import java.time.LocalDateTime; @Data public class Re

  • 详解Redis缓存穿透/击穿/雪崩原理及其解决方案

    目录 1.简介 2.缓存穿透 2.1描述 2.2解决方案 3.缓存击穿 3.1描述 3.2解决方案 4.缓存雪崩 4.1描述 4.1解决方案 5.布隆过滤器 5.1描述 5.2数据结构 5.3"一定不在集合中" 5.4"可能在集合中" 5.5"删除困难" 5.6为什么不使用HashMap呢? 1. 简介 如图所示,一个正常的请求 1.客户端请求张铁牛的博客. 2.服务首先会请求redis,查看请求的内容是否存在. 3.redis将请求结果返回给服

  • Redis缓存及热点key问题解决方案

    今天又学到了很多,感觉雪崩和穿透很有意思理解起来也比较清晰,然后我搜索了一些资料,给自己做一个普及 我们通常使用 缓存 + 过期时间的策略来帮助我们加速接口的访问速度,减少了后端负载,同时保证功能的更新 缓存穿透 缓存系统,按照KEY去查询VALUE,当KEY对应的VALUE一定不存在的时候并对KEY并发请求量很大的时候,就会对后端造成很大的压力. (查询一个必然不存在的数据.比如文章表,查询一个不存在的id,每次都会访问DB,如果有人恶意破坏,很可能直接对DB造成影响.) 由于缓存不命中,每次

  • nginx cache不缓存问题的原因与解决方案

    nginx.conf 部分内容: proxy_temp_path /nginx/cache/temp; proxy_cache_path /nginx/cache/path levels=1:2 keys_zone=cache_test:2048m inactive=7d max_size=10g; ...... location ~ .(gif|jpg|jgep|png)$ { proxy_pass http://upstreams; proxy_ignore_headers X-Accel-

  • 浅谈Redis缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩的解决方案

    目录 前言 Redis缓存使用场景 Redis缓存穿透 解决方案 1.对空值缓存 2.添加参数校验 3.采用布隆过滤器 Redis缓存雪崩 解决方案 1.大量热点数据同时失效带来的缓存雪崩问题 2. 服务降级 3. Redis 缓存实例发生故障宕机带来的缓存雪崩问题 Redis缓存击穿 解决方案 1. 热key不过期 2. 分布式锁 总结 缓存击穿 缓存穿透 缓存雪崩 前言 在日常的项目中,缓存的使用场景是比较多的.缓存是分布式系统中的重要组件,主要解决在高并发.大数据场景下,热点数据访问的性能

  • Redis使用元素删除的布隆过滤器来解决缓存穿透问题

    目录 前言 缓存雪崩 解决方案 缓存击穿 解决方案 缓存穿透 解决方案 布隆过滤器(Bloom Filter) 什么是布隆过滤器 位图(Bitmap) 哈希碰撞 布隆过滤器的2大特点 fpp 布隆过滤器的实现(Guava) 布隆过滤器的如何删除 带有计数器的布隆过滤器 总结 前言 在我们日常开发中,Redis使用场景最多的就是作为缓存和分布式锁等功能来使用,而其用作缓存最大的目的就是为了降低数据库访问.但是假如我们某些数据并不存在于Redis当中,那么请求还是会直接到达数据库,而一旦在同一时间大

  • Redis中缓存穿透/击穿/雪崩问题和解决方法

    目录 缓存问题 1. 缓存穿透---查不到 解决方案 2. 缓存击穿---量太大,缓存过期 解决方案 3. 缓存雪崩 解决方案 缓存问题 1. 缓存穿透---查不到 缓存穿透是指用户想查询一个数据,发现Redis中没有,也就是缓存没有命中,就向持久性数据库发起查询,发现数据库也没有这个数据,于是查询失败了. 当用户请求很多的情况下,缓存没有命中,数据库也没有数据,会给数据库造成很大的压力,这就是缓存穿透. 解决方案 第一种解决方案:使用布隆过滤器 使用布隆过滤器之后,将存储的数据放入布隆过滤器中

随机推荐