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如何使用布隆过滤器和缓存更新策略防止Redis缓存穿透

时间:2023-06-29 01:32:29 Redis

Redis缓存穿透是指当用户请求的数据在数据库中不存在时,缓存层无法命中,导致请求直接到达数据库层,造成数据库压力过大甚至崩溃的现象。缓存穿透通常是由于恶意攻击或者数据异常引起的,比如用户故意请求一些不存在的数据ID,或者数据被删除后缓存没有及时更新。

为了防止Redis缓存穿透,我们可以采用以下两种方法:

1.使用布隆过滤器(Bloom Filter):布隆过滤器是一种空间效率很高的数据结构,它可以快速判断一个元素是否在一个集合中。我们可以将数据库中所有存在的数据ID存储在一个布隆过滤器中,当用户请求一个数据ID时,先在布隆过滤器中判断是否存在,如果不存在,则直接返回空值或者错误信息,不再访问数据库。这样就可以避免无效的请求打到数据库层。

2.使用缓存更新策略:缓存更新策略是指当数据发生变化时,如何同步更新缓存层的数据。我们可以采用以下几种策略:

3.缓存空值:当数据库中某个数据被删除时,我们不仅要删除缓存中对应的数据,还要在缓存中设置一个空值,并设置一个较短的过期时间。这样,当用户请求这个数据时,可以从缓存中获取到空值,而不用访问数据库。但是这种方法会占用一定的缓存空间,并且需要维护缓存和数据库的一致性。

4.延迟双删:当数据库中某个数据被删除时,我们先删除缓存中对应的数据,然后延迟一段时间(比如1秒),再次删除缓存中对应的数据。这样,如果在这段时间内有用户请求这个数据,可以从数据库中获取到最新的结果,并更新到缓存中。但是这种方法也有一定的延迟和不一致性风险。

5.消息队列:当数据库中某个数据被删除时,我们将这个操作发送到一个消息队列中,并由一个专门的消费者来处理。消费者负责从消息队列中取出操作,并删除缓存中对应的数据。这样,可以保证缓存和数据库的最终一致性,并且可以控制消费者的并发和速度。但是这种方法需要额外引入一个消息队列组件,并且增加了系统的复杂度。