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Redis的擊穿：挑戰(zhàn)及解決方案
Redis是一種快速的、高性能的內(nèi)存緩存數(shù)據(jù)庫，被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。但在使用Redis時，我們可能會遇到擊穿的問題。所謂擊穿，指的是針對某一KEY的請求，在數(shù)據(jù)庫中不存在該key的時候，會導(dǎo)致該請求反復(fù)訪問數(shù)據(jù)庫，形成大量無意義請求，從而影響系統(tǒng)性能。在此，我們將探討Redis擊穿問題的挑戰(zhàn)及解決方案。
redis的擊穿問題主要出現(xiàn)于以下場景：
1. 某些Key的訪問量非常大，但是在某個時間段，這些Key又全部“失效”（比如在緩存時設(shè)置了過期時間），導(dǎo)致大量請求直接穿透后臺系統(tǒng)，訪問數(shù)據(jù)庫。
2. Redis中并沒有某個key的緩存，但是大量請求卻不斷查詢這個key，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫負載大。
3. 大量并發(fā)請求同時查詢某個不存在的key，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫崩潰。
為了避免Redis的擊穿問題，我們需要采取一些措施：
1. 設(shè)置熱點數(shù)據(jù)永不過期
對于熱點數(shù)據(jù)，我們可以將其緩存時間設(shè)置為永不過期，從而解決了過期時間設(shè)置不當(dāng)?shù)膯栴}。
示例代碼：
“`python
redis.set(key, value)
redis.persist(key) # 設(shè)置key的過期時間為永久
2. 加鎖
在請求Redis中查詢某一個key時，我們可以通過加鎖的方式，避免多個請求同時查詢并穿透至后臺系統(tǒng)。
示例代碼：
```python
import redis
from redis import WatchError
# 加鎖
def acquire_lock(redis, lockname, acquire_timeout=10):
identifier = str(uuid.uuid4())
lockname = "redis_lock:{0}".format(lockname)
lock_timeout = int(acquire_timeout)
end = time.time() + acquire_timeout
while time.time()
if redis.setnx(lockname, identifier):
return identifier
if not redis.ttl(lockname):
redis.expire(lockname, lock_timeout)
time.sleep(0.001)
return False
# 釋放鎖
def release_lock(redis, lockname, identifier):
pipe = redis.pipeline(True) # 開啟事務(wù)
lockname = "redis_lock:{0}".format(lockname)
while True:
try:
pipe.watch(lockname)
lock_value = pipe.get(lockname)
if not lock_value:
break
if lock_value.decode('utf-8') == identifier:
pipe.multi() # 開啟新的事務(wù)
pipe.delete(lockname)
pipe.execute() # 提交事務(wù)
return True
pipe.reset() # 回滾事務(wù)
except WatchError:
pipe.reset() # 回滾事務(wù)
return False
# 使用鎖
def get_value_with_lock(redis, key):
identifier = acquire_lock(redis, "redis_lock:{0}".format(key), 15)
if identifier:
value = redis.get(key)
release_lock(redis, key, identifier)
return value
else:
rse Exception("Cannot acquire lock")
3. 增加緩存穿透保護
對于沒有在Redis中找到的key，我們可以在查詢數(shù)據(jù)庫之前，將其值設(shè)置為一個空字符串或默認值。如果后續(xù)再有請求訪問到這個key，就可以直接從Redis中讀取。這樣就避免了大量請求直接穿透后臺系統(tǒng)，從而大大減輕負載壓力。
示例代碼：
“`python
def get_item(redis, key):
value = redis.get(key)
if not value:
# 防止緩存穿透，將value設(shè)置為空，過期時間設(shè)置短
redis.setex(key, “”, 30)
# 從后臺數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)
value = get_item_from_db(key)
if value:
# 如果查詢到數(shù)據(jù)，更新緩存，過期時間設(shè)置為較長時間
redis.setex(key, value, 3600)
else:
# 如果后臺數(shù)據(jù)庫中無數(shù)據(jù)，設(shè)置該key的過期時間為1分鐘
redis.setex(key, “”, 60)
value = None
return value
綜上所述，Redis的擊穿問題對系統(tǒng)性能影響巨大，但是我們可以采取一些解決方案，如設(shè)置熱點數(shù)據(jù)永不過期、加鎖、增加緩存穿透保護等，來避免這個問題的發(fā)生，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。
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文章題目：Redis的擊穿挑戰(zhàn)及解決方案（redis的擊穿）
網(wǎng)站路徑：http://m.fisionsoft.com.cn/article/dpcpehi.html
