Redis缓存的一些案例

1、【案例】缓存被击穿

缓存的key有过期策略,如果恰好在这个时间点对这个Key有大量的并发请求,这些请求发现缓存过期一般都会从后端DB回源数据并回设到缓存,这个时候大并发的请求可能会瞬间把后端DB压挂。

业界常用优化方案有两种

**第一种:**使用分布式锁,保证高并发下,仅有一个线程能回源后端DB。

**第二种:**保证高并发的请求到的Redis key始终是有效的,使用非用户请求回源后端,改成主动回源。一般可以使用异步任务进行缓存的主动刷新。

2、【案例】当心时间复杂度o(n)Redis命令

Redis是单线程的,所以线程安全的。

Redis使用非阻塞IO,并且大部分命令的时间复杂度O(1)。

使用高耗时的命令是非常危险的,会占用唯一的一个线程的大量处理时间,导致所有的请求都被拖慢。

例如:获取所有set集合中的元素 smembers myset,返回指定Hash中所有的member,时间复杂度O(N)。

缓存的Value集合变大,当高并接口请求时,会从Redis读取相关数据,每个请求读取的时间变长,不断的叠加,导致出现热点KEY情况,Redis某个分片处于阻塞,CPU使用率达到100%。

3、【案例】缓存热key

在Redis中,访问频率高的key称为热点key,当某一热点key的请求到Server主机时,由于请求量特别大,导致主机资源不足,甚至宕机,影响正常的服务。

热key问题的产生,有如下两种原因:

  1. 用户消费的数据远大于生产的数据,比如热卖商品或秒杀商品、热点新闻、热点评论等,这些典型的读多写少的场景会产生热点问题。
  2. 请求分片集中,超过单Server的性能极限,比如 固定名称key,哈希落入一台Server,访问量极大的情况,超过Server极限时,就会导致热点Key问题的产生。

那么在实际业务中,如何识别到热点key呢?

  1. 凭借业务经验,进行预估哪些是热key;
  2. 客户端统计收集,本地统计或者上报;
  3. 如果服务端有代理层,可以在代理层进行收集上报;

当我们识别到热key,如何解决热key问题

  1. Redis集群扩容:增加分片副本,均衡读流量;
  2. 进一步对热key进行散列,比如将一个key备份为key1,key2......keyN,同样的数据N个备份,N个备份分布到不同分片,访问时可随机访问N个备份中的一个,进一步分担读流量。
  3. 使用二级缓存,即本地缓存。

当发现热key后,将热key对应数据首先加载到应用服务器本地缓存中,减少对Redis的读请求。

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