【Advanced Java】缓存

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缓存优缺点

优点：

  1. 高性能
  2. 高并发

缺点，因为缓存可能出现的问题：

  1. 缓存和数据库双写不一致
  2. 缓存雪崩，缓存穿透
  3. 缓存并发竞争

Redis

redis 内部使用的是文件事件处理器（file event handler），这个文件时间处理器是单线程的，所以说 redis 叫单线程模型。

Redis为什么单线程效率也这么高：

  1. 纯内存操作
  2. 核心是基于非阻塞的 IO 多路复用
  3. 单线程避免了一些场景下频繁上下文切换的问题，预防了多线程可能产生的竞争问题

Redis过期策略

定期删除（部分） + 惰性删除

Redis内存淘汰机制

  • noeviction
  • allkeys-lru
  • allkeys-random
  • volatile-lru (volatile 表示从设置了过期时间的建空间里操作)
  • volatile-random
  • volatile-ttl

Redis实现高并发

主从架构

Redis实现高可用

哨兵，实现主备切换

Redis实现持久化

  • RDB：周期性持久化
  • AOF：对每条写入命令作为日志，以 append-only 的模式写入一个日志文件中

如果同时使用 RDB 和 AOF 两种持久化机制，那么在 redis 重启的时候，会使用 AOF 来重新构建数据，因为 AOF 中的数据更加完整。

Redis集群

  • redis cluster 可以自动将数据切片，每个 master 上放一部分数据，节点之间通信用 gossip 协议（每个节点持有一份元数据）
  • 分布式寻址（一致性哈希算法）
  • 主从切换
    • 判断节点宕机（超过半数）
    • 过滤 slave 节点（和 master 节点断开时间超过了某时间，不配变成 master）
    • 从节点选举（超过半数）

缓存雪崩

事前：redis 高可用，主从+哨兵，redis cluster，避免全盘崩溃。
事中：本地 ehcache 缓存 + hystrix 限流&降级，避免 MySQL 被打死。
事后：redis 持久化，一旦重启，自动从磁盘上加载数据，快速恢复缓存数据。

缓存穿透

非正常请求也存一个空值到缓存里，并设置过期时间。

缓存击穿

热点数据突然失效。

  1. 热点不过期
  2. redis 或 zookeeper 实现互斥锁，等待第一个请求建完缓存后在释放锁

Reference