展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > Redis中热点key存储问题怎么解决

Redis中热点key存储问题怎么解决

KeyShot 8 简体中文
KeyShot 8 简体中文

一个开发出实时光线跟踪和全局照明功能的软件,可以让用户真正实现全域光渲染的功能。

2026-08-22
图形多媒体 3D渲染 KeyShot
立即下载

三者比较缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩都是因为缓存中数据不存在,导致走数据库去查询数据。由于缓存数据不存在,所有的请求都会走到数据库,因此会导致数据库的压力过大甚至出现服务崩溃,导致整个系统无法使用。缓存穿透定义:缓存穿透是由于客户端求的数据在缓存中不存在,然后去查询数据库,然而数据库没有客户端要查询的数据,导致每一次请求都会走数据库查询操作。真正的问题在于该数据本身就是不存在的。举例:客户端请求商品详情信息时,携带一个商品ID,此时该商品ID是不存在的(不管是缓存中还是数据库中)。导致每一次请求该ID商品

本文目录

    Redis中热点key存储问题怎么解决

    三者比较

    • 缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩都是因为缓存中数据不存在,导致走数据库去查询数据。

    • 由于缓存数据不存在,所有的请求都会走到数据库,因此会导致数据库的压力过大甚至出现服务崩溃,导致整个系统无法使用。

    缓存穿透

    定义:缓存穿透是由于客户端求的数据在缓存中不存在,然后去查询数据库,然而数据库没有客户端要查询的数据,导致每一次请求都会走数据库查询操作。真正的问题在于该数据本身就是不存在的。

    举例:客户端请求商品详情信息时,携带一个商品ID,此时该商品ID是不存在的(不管是缓存中还是数据库中)。导致每一次请求该ID商品的数据信息都会走数据库。

    危害:由于请求的参数对应的数据根本不存在,会导致每一次都会请求数据库,增加数据库的压力或者服务崩溃,更有甚至影响到其他的业务模块。经常发生在用户恶意请求的情况下会发生。

    解决方案:

    1、根据请求的参数缓存一个null值。并且为该值设置一个过期时间,可以将时间设置短暂一点。

    2、使用布隆过滤器,首先通过布隆过滤器进行筛选,如果在过滤器中存在则去查询数据库,然后添加到缓存中。如果不存在则直接返回客户端数据不存在。

    3、由于缓存穿透可能是用户发起恶意请求,可以将用户ip给记录下来,针对恶意的ip请求进行封禁。

    方案分析:

    • 第一种方案,针对不存在的key,会缓存一个空的值。假设这样的请求特别多,是否都会一一去设置一个空值的缓存,此时Redis中就存在大量无效的缓存空值。假设这样的key是商品或者文章类的ID,我们在设置空值之后,如果后台添加数据应该去更新ID对应的缓存值,并设置一个合理的过期时间。

    • 第二种方案,也是业界使用最多的一种方案。布隆过滤器的优点在于基于Redis实现,内存操作并且底层的实现也是非常节约内存。 当后台添加数据成功时,将该数据的ID添加到布隆过滤器中,前端在请求时先走布隆过滤器进行验证是否存在。但布隆过滤器也存在一个弊端,就是hash冲突问题。这里的hash冲突是什么意思呢?就是说多个ID在进行hash计算时,得到的hash位都是同一个值,这就导致在验证是否存在时误判。本身是有的,得到的结果是没有。布隆过滤器的一个弊端就是,它说有并不一定有,它说没有就一点是没有的。

    • 第三种方案,针对同一用户一段时间内发起大量的请求,触发缓存穿透机制,此时我们可以显示该客户端的访问。但攻击者如果是发起DDOS这样的攻击,是没法完全的避免此类攻击,因此这种方案不是一个很好的解决方案。

    方案总结:

    • 我们首先在请求层面增加第3中方案,做一个限流机制、IP黑名单机制,控制一些恶意的请求,如果是误判我们可以实现IP解封这样的操作。在缓存层则使用第1中方案实现。设置一个合理的缓存时间。

    • 对于能容忍误判的业务场景,可以直接才用第2中方案实现。完全基于Redis,减少了系统的复杂度。

    缓存击穿

    定义:缓存击穿是因为某个热点key不存在,导致走数据库查询。增加了数据库的压力。这种压力可能是瞬间的,也可能是比较持久的。真正的问题在于该key是存在,只是缓存中不存在,导致走数据库操作。

    举例:有一个热门的商品,用户查看商品详情时携带商品的ID以获取到商品的详情信息。此时缓存中的数据已经过期了,因此来的所有请求都要走数据库去查询。

    危害:相对缓存穿透而言,该数据在数据库中是存在的,只是因为缓存过期了,导致要走一次数据库,然后在添加到缓存中,下次请求就能正常走缓存。所谓的危害同样的还是针对数据库层面的危害。

    解决方案:

    1、加互斥锁。针对第一个请求,发现缓存中没有数据,此时查询数据库添加到缓存里面。这样后面的请求就不需要走数据库查询。

    2、增加业务逻辑过期时间。在设置缓存时,我们可以添加一个缓存过期时间。每次去读取的时候,做一个判断,如果这个过期时间与当前时间小于一个范围,触发一个后台线程,去数据库拉取一下数据,接着更新一下缓存数据和缓存的过期时间。其实原理就是代码层面给缓存延长缓存时长。

    3、数据预热。实现通过后台把数据添加到缓存里面。例如秒杀场景开始前,就把商品的库存添加到缓存里面,这样用户请求来了之后,就直接走缓存。

    4、永久不过期。在给缓存设置过期时间时,让它永久不过期。后台单独开启一个线程,来维护这些缓存的过期时间和数据更新。

    方案分析:

    • 互斥锁保证了只有一个请求走数据库,这是一个优点。但是对于分布式的系统,得才用分布式锁实现,分布式锁的实现本身就有一定的难点,这样提升了系统的复杂度。

    • 第2种方案,利用Redis不过期,业务过期的方案实现。保证了每一次请求都能拿到数据,同时也可以做到一个后台线程去更新数据。缺点在于后台线程没有更新完数据,此时请求拿到的数据是旧数据,可能对应实时性要求高的业务场景存在弊端。

    • 第3种方案,使用缓存预热每次加载都走缓存,与第2种方案差不多。不过也存在热点数据更新问题,因此该方案适合数据实时性要求不高的数据。

    • 第4中方案,和第2、3种方案类似,在此基础上进行了一定优化,使用后台异步线程主动去更新缓存数据。难点在于更新的频率控制。

    方案总结:

    • 对于实时性要求高的数据,推荐使用第1种方案,虽然在技术上有一定的难度但是能做到数据的实时性处理。如果发生某些请求等待时间久,可以返回异常,让客户端重新发送一次请求。

    • 对于实时性要求不高的数据,可以使用第4种方案。

    缓存雪崩

    定义:前面在说到缓存击穿,是因为缓存中的某个热点key失效,导致大量请求走数据库。然而缓存雪崩其实也是同样的道理,只不过这个更严重而已,是大部分缓存的key失效,而不是一个或者两个key失效。

    举例:在一个电商系统中,某一个分类下的商品数据在缓存中都失效了。然而当前系统的很多请求都是该分类下面的商品数据。这样就导致所有的请求都走数据库查询。

    危害:由于一瞬间大量的请求涌入,每一个请求都要走数据库进行查询。数据库瞬间流量涌入,严重增加数据库负担,很容易导致数据库直接瘫痪。

    解决方案:

    1、缓存时间随机。因为某一时间,大量的缓存失效,说明缓存的过期时间比较集中。我们直接将过期的时间设置为不集中,随机打乱。这样缓存过期时间相对不会很集中,就不会出现同一时刻大量请求走数据库进行查询操作。

    2、多级缓存。不单纯的靠Redis来做缓存,我们也可以使用memcached来做缓存(这里只是举一个例子,其他的缓存服务也可以)。缓存数据时,对Redis做一个缓存,对memcached做一个缓存。如果Redis失效了,我们可以走memcached。

    3、互斥锁。缓存击穿中我们提到了使用互斥锁来实现,同样我们也可以用在雪崩的情况下。

    4、设置过期标志。其实也可以用到缓存击穿中讲到的永久不过期。当请求时,判断过期时间,如果临近过期时间则设置一个过期标志,触发一个独立的线程去对这个缓存进行更新。

    方案分析:

    • 第1种方案采用随机数缓存时间,能保证key的失效时间分散。难点在于如何设置缓存时间,如果对于一些需要设置短缓存时间并数据量非常大的数据,该方案就需要合理的控制时间。

    • 第2种方案使用多级缓存,可以保证请求全部走缓存数据。但这样增加了系统的架构难度,以及其他的各种问题,例如缓存多级更新。

    • 第3种方案使用互斥锁,在缓存击穿中我们提到了互斥锁,在雪崩的场景中我们虽然能使用,但是这样会产生大量的分布式锁。

    • 第4种方案使用逻辑缓存时间,很好的保证了系统的缓存压力。

    方案总结:

    在实际的项目中推荐使用第1、2和4种方案试下会更好一些。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发 key
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    Beamer 4 macOS版
    Beamer 4 macOS版

    Beamer 4是面向macOS的本地视频投屏工具,可将Mac中的影片投放到Apple TV、Chromecast及兼容设备,支持常见格式、多类字幕、环绕声、播放列表和电视遥控操作。

    Boom 3D macOS版
    Boom 3D macOS版

    Boom 3D macOS版是一款系统级音效增强工具,可为音乐、电影、游戏和流媒体提供3D虚拟环绕声、31段均衡器、音量增强及应用独立音量控制,并支持本地播放器与多种音频输出设备。

    Boris FX macOS版
    Boris FX macOS版

    Boris FX macOS版是一套面向剪辑、合成、调色及动态图形工作的专业后期工具,涵盖视觉特效、平面与三维跟踪、转描、画面修复、粒子动画和音频清理,可配合多种主流宿主软件使用。

    Capto macOS版
    Capto macOS版

    Capto 是面向 macOS 的屏幕截图、高清录屏与媒体编辑工具,支持区域及整屏捕获、网页长截图、双音轨处理、图片和视频标注、素材分类与多渠道分享,适合教师、学生、内容创作者及需要制作演示教程的用户。

    ChemDraw macOS版
    ChemDraw macOS版

    ChemDraw macOS版是一款面向化学学习、科研和制药工作的专业结构绘图工具,可创建分子、反应及生物聚合物图形,并提供结构整理、格式转换和科研成果展示能力。

    Cursor Crane macOS版
    Cursor Crane macOS版

    Cursor Crane 是一款仅面向 macOS 的键盘操控效率工具,可通过提示标签、网格、文字查找和窗口模式完成点击、滚动、定位与切换,并支持屏幕内容提取、脚本及工作流扩展。

    Deep Freeze 冰点还原 macOS版
    Deep Freeze 冰点还原 macOS版

    Deep Freeze 冰点还原 macOS版通过冻结系统配置,让受保护的Mac在重新启动后回到预设状态,并提供解冻空间、维护计划、密码保护及Apple Remote Desktop管理能力。

    Focusky macOS版
    Focusky macOS版

    Focusky macOS版是一款面向教学课件、商务汇报、产品展示和动画宣传内容的演示制作工具。它通过无限画布、路径编排、缩放旋转转场及多媒体编辑,将传统逐页幻灯片转化为更具空间感的动态演示。

    Folder Colorizer 2 macOS版
    Folder Colorizer 2 macOS版

    Folder Colorizer 2 macOS版是一款直观的文件夹外观定制工具,可更换颜色,添加表情、贴纸及图片背景,并支持批量处理、智能推荐和恢复默认样式,帮助用户更快辨认工作、学习与生活资料。

    WINDOWS 更多
    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    AirServer Windows版
    AirServer Windows版

    AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。

    AlwaysUp Windows版
    AlwaysUp Windows版

    AlwaysUp是一款面向Windows的系统服务注册与程序托管工具,可让普通应用、脚本及批处理在无人登录时随系统启动,并通过状态检测、异常重启、资源监控和邮件通知保障关键任务持续运行。

    AnyDesk Windows版
    AnyDesk Windows版

    AnyDesk Windows版是一款轻量化远程桌面与技术支持工具,可用于控制异地电脑、传输文件、远程打印及无人值守访问。它兼顾连接响应、安全权限和部署灵活性,适合个人远程办公、企业设备维护与客服支持。

    Boom 3D Windows版
    Boom 3D Windows版

    Boom 3D Windows版是一款面向音乐、电影和游戏场景的系统级音效增强工具,支持虚拟3D环绕声、31段均衡器、预设音效、应用音量控制及本地音乐播放,可配合耳机、扬声器和蓝牙耳机使用。

    Boris FX Windows版
    Boris FX Windows版

    Boris FX Windows版是一套服务于影视剪辑、视觉特效、运动跟踪、转描、图像修饰及音频修复的专业创作工具集合,可作为插件接入多种主流后期宿主,也包含可独立运行的应用,适合剪辑师、特效师与内容创作者使用。

    ChemDraw Windows版
    ChemDraw Windows版

    ChemDraw Windows版是一款面向化学研究、药物研发、材料科学和教学工作的专业结构绘图工具,可快速绘制分子、反应式及生物聚合物,并提供结构整理、格式转换、性质计算和科研文档协作能力。

    CODESOFT Windows版
    CODESOFT Windows版

    CODESOFT Windows版是一套企业级条码与RFID标签设计打印工具,可连接Excel、Access、SQL及云端数据源,支持变量、表单、GS1条码、数据库记录和多种工业打印机,适合制造、仓储、物流及合规标识场景。

    Deep Freeze 冰点还原 Windows版
    Deep Freeze 冰点还原 Windows版

    Deep Freeze 冰点还原 Windows版通过重启恢复技术保护系统盘及指定分区,自动撤销恶意程序、误操作和配置漂移造成的改动,并支持密码保护、解冻空间与多硬盘管理,适合学校机房、公共电脑、办公终端及家庭电脑使用。

    EDIUS Windows版
    EDIUS Windows版

    EDIUS 11 Windows版是一款面向影视制作、广播电视、纪录片、短视频及教育机构的专业非线性编辑工具,支持4K/8K、多格式混编、HDR调色、字幕、音频处理和后台渲染,并提供素材管理及丰富的导出预设。

    FastStone Capture Windows版
    FastStone Capture Windows版

    FastStone Capture Windows版是一款轻量级屏幕捕捉、录屏与图像编辑工具,可截取窗口、区域、菜单和滚动页面,并提供标注、模糊、取色、OCR、录音录像及多格式导出能力,适合办公说明、教程制作和问题反馈。

    Focusky Windows版
    Focusky Windows版

    Focusky Windows版是一款动画演示与交互课件制作工具,通过无限画布、缩放旋转镜头、模板素材和对象动画组织内容,可导入PPTX,并输出视频、EXE、PDF、网页等格式,适用于课堂教学、微课、商务汇报及产品展示。

    即将离开本站
    您即将前往第三方网站,请确认是否继续?