系統(tǒng)緩存處理

googollee 發(fā)布于2019-08-06 13:31 / 1948人閱讀

摘要：但是緩存和在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)一致性時(shí)必然存在同步時(shí)間差。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)將需要保證強(qiáng)一致性的數(shù)據(jù)載入緩存，所有操作和查詢只修改緩存，緩存的數(shù)據(jù)可以異步的同步到。

在使用緩存系統(tǒng)并且在系統(tǒng)存在高并發(fā)的情況下（可能要求強(qiáng)一致性），可能出現(xiàn)如下問題：

1. 緩存穿透
緩存穿透是指，查詢的數(shù)據(jù)并不存在于緩存系統(tǒng)中導(dǎo)致必須查詢DB的情況。
緩存穿透可能被利用作為系統(tǒng)攻擊的點(diǎn)。例如：重復(fù)查詢系統(tǒng)之不存在的key（不存在于緩存和DB）
解決思路：
如果查詢的key不存在于緩存系統(tǒng)中那么，在緩存系統(tǒng)中增加此key，并且將值置為null（或其他的特殊值，此值代表緩存系統(tǒng)尚未收錄），然后查詢DB并更新至緩存系統(tǒng)。如果此key不存在于系統(tǒng)中，則將此key在緩存中置為特殊值（此特殊值表示系統(tǒng)不存在此值）
2.緩存并發(fā)
緩存高并發(fā)是指，在并發(fā)重復(fù)的大量請(qǐng)求緩存數(shù)據(jù)時(shí)，如果緩存系統(tǒng)不存在此key（可能時(shí)攻擊也可能不是），那么將導(dǎo)致大量的重復(fù)請(qǐng)求首先引起緩存穿透問題，其次極大增加DB的壓力，在此場(chǎng)景下緩存失去了應(yīng)有作用。
緩存并發(fā)也可能被利用作為系統(tǒng)攻擊點(diǎn)。除了上述的緩存穿透之外，也可能導(dǎo)致DB拒絕服務(wù)。例如：發(fā)送大量DB有但是緩存沒有的數(shù)據(jù)（存在于DB不存在于緩存）
解決思路：
如果查詢的是同一key，則加鎖處理；如果查詢時(shí)不同key則隊(duì)列處理
3.緩存失效
緩存失效是指，給某些有時(shí)效性的緩存內(nèi)容設(shè)定過期時(shí)間，到達(dá)過期時(shí)間之后，對(duì)應(yīng)緩存失效了。簡(jiǎn)單拓展，緩存內(nèi)容在沒有被及時(shí)更新也是緩存失效，一般我們需要緩存的數(shù)據(jù)在我們修改DB的時(shí)候會(huì)同步修改緩存。
如果設(shè)定緩存失效時(shí)間都是一致的，那么會(huì)導(dǎo)致，在同一時(shí)間大量緩存失效，這時(shí)候如果有大量請(qǐng)求請(qǐng)求失效緩存則造成緩存穿透和緩存并發(fā)問題。
解決思路：
控制緩存失效時(shí)間，不讓緩存在同一時(shí)間失效，失效時(shí)間對(duì)應(yīng)不同的key設(shè)置隨機(jī)時(shí)間失效，將請(qǐng)求分配到多個(gè)時(shí)間中減輕DB壓力
4.緩存強(qiáng)一致性要求
緩存強(qiáng)一致性是指，緩存和DB是的操作時(shí)同步的。但是緩存和DB在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)一致性時(shí)必然存在同步時(shí)間差。
解決思路：
首先我們需要保證我們的緩存系統(tǒng)時(shí)高可用的。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)將需要保證強(qiáng)一致性的數(shù)據(jù)載入緩存，所有操作和查詢只修改緩存，緩存的數(shù)據(jù)可以異步的同步到DB。