分布式缓存与Redis
创始人
2024-11-17 19:32:33
0

缓存定义与意义

  • 狭义缓存:加速CPU数据交换的存储器。
  • 广义缓存:所有用于数据高速交换的存储介质,包括硬件和软件。
  • 缓存目的:通过数据交换缓冲区减少原始数据获取代价,提高读写性能。

缓存思想与性能

  • 时间局限性原理:数据一旦被获取,未来可能被多次引用。
  • 以空间换时间:使用高速独立空间来提供数据的高效访问。
  • 性能成本权衡:访问延迟越低,性能越高,成本也越大。

缓存的优势与代价

  • 优势
    • 提升访问性能。
    • 降低网络拥堵。
    • 减轻服务负载。
    • 增强可扩展性。
  • 代价
    • 增加系统复杂度。
    • 增加部署和运行成本。
    • 存在数据一致性问题。

缓存读写模式

  1. Cache Aside(旁路缓存)
    • 写操作:更新数据库后删除缓存中的key。
    • 读操作:先读缓存,未命中则读数据库并回写缓存。
  2. Read/Write Through(读写穿透)
    • 业务应用通过存储服务与缓存和数据库交互。
    • 存储服务代理处理缓存和数据库的读写操作。
  3. Write Behind Caching(异步缓存写入)
    • 先更新缓存,异步批量更新数据库。
    • 写性能高,但可能数据一致性差,存在数据丢失风险。

缓存问题解决方案

  1. 缓存穿透
    • 频繁查询不存在的数据。
    • 解决方案:接口校验、缓存空对象、布隆过滤器。
  2. 缓存击穿
    • 热点Key过期导致大量请求访问数据库。
    • 解决方案:永不过期、逻辑过期、使用互斥锁。
  3. 缓存雪崩
    • 大量缓存key同时失效或服务宕机。
    • 解决方案:随机过期时间、集群部署、多级缓存、降级限流。

缓存数据不一致和并发竞争

  • 数据不一致
    • 原因:更新数据库后缓存更新失败。
    • 解决方案:重试更新、使用队列服务、缓存分层策略。
  • 数据并发竞争
    • 原因:缓存miss导致大量请求并发查询数据库。
    • 解决方案:全局锁、多个缓存备份。

Hot Key和Big Key问题

  • Hot Key
    • 原因:突发热门事件导致大量请求。
    • 解决方案:识别热key、分散缓存节点、多副本架构、监控SLA、本地缓存。
  • Big Key
    • 原因:缓存Value过大导致读写超时。
    • 解决方案:启用压缩、预先分配足够空间、序列化构建、分拆大key。

Redis网络模型

  • 用户空间与内核空间
    • 用户空间通过内核接口访问资源。
    • 内核空间直接调用系统资源。
  • Linux缓冲区
    • 用户空间和内核空间都加入缓冲区提高IO效率。
  • 网络模型
    • 阻塞IO:两个阶段都阻塞。
    • 非阻塞IO:第一阶段不阻塞,第二阶段阻塞。
    • IO多路复用:单个线程监听多个FD。
    • 信号驱动IO:通过信号通知用户进程FD就绪。
    • 异步IO:内核完成数据处理后写入用户态。

Redis多线程支持

  • Redis v4.0:引入多线程处理耗时任务。
  • Redis v6.0:在核心网络模型中引入多线程。

缓存设计架构考量点

  • 读写方式:整体读写或部分读写。
  • KV size:根据业务数据大小分拆或合并KV。
  • key数量:全量数据或只保留热数据。
  • 读写峰值:独立Cache池或分层处理。
  • 命中率:持续监控和故障处理。
  • 过期策略:设置合理过期时间或使用时间戳。

相关内容

热门资讯

2分钟开挂!pokermast... 2分钟开挂!pokermaster修改器,哈糖大菠萝怎么开挂,攻略教程(确实有挂)-哔哩哔哩;亲真的...
三分钟带你发现!天天飞小鸡辅助... 三分钟带你发现!天天飞小鸡辅助,蜀山四川辅助脚本,科技教程(有挂工具)-哔哩哔哩;亲,蜀山四川辅助脚...
5分钟带你辅助!新道游app辅... 赣牌圈小程序破解版开挂教程视频分享装挂详细步骤在当今的网络游戏中,赣牌圈小程序破解版作为一种经典的娱...
6分钟知晓!川南九九辅助,wp... 6分钟知晓!川南九九辅助,wpk插件,解密教程(有挂工具)-哔哩哔哩;川南九九辅助是一款益智类棋牌手...
第九分钟带你透视!上饶中至辅助... 第九分钟带你透视!上饶中至辅助软件如何设置,新二号辅助下载,教你攻略(有挂神器)-哔哩哔哩 【无需打...
八分钟指导!智星德州插件最新版... 八分钟指导!智星德州插件最新版本更新内容详解,约局吧开挂神器是真的吗,必胜教程(有挂实锤)-哔哩哔哩...
两分钟带你透视!微信小程序大贰... 两分钟带你透视!微信小程序大贰辅助工具,家乡大二辅助,透明挂教程!(有挂解密)-哔哩哔哩1、下载安装...
5分钟了解!微信微乐辅助ios... 5分钟了解!微信微乐辅助ios,hhpoker是正规的吗,系统教程(的确有挂)-哔哩哔哩;微信微乐辅...
第四分钟带你开挂!大菠萝辅助器... 第四分钟带你开挂!大菠萝辅助器,乾坤互娱辅助,揭秘攻略(有挂实锤)-哔哩哔哩;无需打开直接搜索打开薇...
7分钟了解!线上德州的辅助器是... 7分钟了解!线上德州的辅助器是什么,wepokerplus万能挂,靠谱教程(了解有挂)-哔哩哔哩;一...