如何处理 Memcached 的缓存击穿问题?

推荐答案

处理 Memcached 的缓存击穿问题,可以采取以下几种策略:

  1. 使用互斥锁(Mutex Lock)

    • 当缓存失效时,使用互斥锁确保只有一个线程去加载数据到缓存中,其他线程等待并重试获取缓存。
  2. 设置热点数据永不过期

    • 对于热点数据,可以设置其永不过期,避免缓存失效导致的击穿问题。
  3. 使用布隆过滤器(Bloom Filter)

    • 在缓存层之前使用布隆过滤器,快速判断请求的数据是否存在于缓存中,避免大量请求直接穿透到数据库。
  4. 缓存预热

    • 在系统启动或低峰期,提前加载热点数据到缓存中,减少缓存失效的概率。
  5. 限流与降级

    • 当缓存失效时,通过限流和降级机制,控制请求的并发量,避免数据库被大量请求压垮。

本题详细解读

缓存击穿的定义

缓存击穿是指某个热点数据在缓存中失效的瞬间,大量请求同时涌入,直接穿透缓存层,导致数据库压力骤增,甚至可能引发数据库宕机。

互斥锁的实现

互斥锁的实现可以通过分布式锁(如 Redis 的 SETNX 命令)来实现。当一个线程发现缓存失效时,尝试获取锁,获取成功后去数据库加载数据并更新缓存,其他线程则等待锁释放后重新尝试获取缓存。

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热点数据永不过期

对于热点数据,可以设置其永不过期,或者设置一个较长的过期时间,避免频繁失效。同时,可以通过后台任务定期更新缓存,确保数据的时效性。

布隆过滤器的使用

布隆过滤器是一种空间效率很高的概率型数据结构,用于判断一个元素是否存在于集合中。在缓存层之前使用布隆过滤器,可以快速过滤掉不存在于缓存中的请求,减少对数据库的访问。

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缓存预热

缓存预热是指在系统启动或低峰期,提前加载热点数据到缓存中。可以通过定时任务或手动触发的方式,将热点数据加载到缓存中,减少缓存失效的概率。

限流与降级

当缓存失效时,可以通过限流和降级机制,控制请求的并发量。例如,使用令牌桶算法或漏桶算法限制请求的速率,或者直接返回降级后的数据,避免数据库被大量请求压垮。

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