Redis是一款高性能的key-value存储系统,广泛应用于各种场景下的缓存和数据存储中。然而,Redis缓存穿透和缓存雪崩是两个常见的问题,它们会严重影响系统的性能和稳定性。在实际应用中,如何防止Redis缓存穿透和缓存雪崩是每个开发者都需要重视和解决的问题。

Redis缓存穿透指的是恶意攻击者通过不断请求一个不存在于缓存中的key,导致每次请求都要访问数据库,加重了系统的负担,甚至会导致系统宕机。为了避免Redis缓存穿透,我们可以采用布隆过滤器进行预检查,如果检查到该key不存在,直接返回null或空值。下面是Java代码示例:

“`java

public class BloomFilterUtil {

private static BloomFilter bloomFilter;

static {

// 准备容量为100万,误差率为0.01的布隆过滤器

bloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.stringFunnel(Charset.defaultCharset()), 1000000, 0.01);

}

public static boolean checkExistence(String key) {

if (bloomFilter.mightContn(key)) {

// 可能存在,需要进一步确认

return true;

} else {

// 一定不存在

return false;

}

}

public static void put(String key) {

bloomFilter.put(key);

}

}

其中,BloomFilter是Google Guava库提供的一种高效的布隆过滤器实现,用于判断一个元素是否可能存在于集合中。Redis缓存雪崩则是指在一段时间内,大量key失效或命中率下降,导致Redis服务瞬间承受巨大的请求压力,从而使服务崩溃。为了避免Redis缓存雪崩,我们可以采取以下几个策略:1. 缓存失效时间随机化将缓存失效时间设置成随机的,不同时刻失效,从而避免同时大量key失效的情况。2. 延迟双删在缓存失效时,不立即去数据库查询新数据,而是等一个较短的时间后再去查询,从而避免同时大量查询数据库的情况。3. 分层架构在Redis服务层和应用层之间增加一层缓存代理层,可以根据不同的业务需求设置不同的失效时间和缓存策略,从而有效地避免缓存雪崩。下面是Java代码示例:```javapublic class RedisUtil {    private static final int EXPIRE_TIME = 3600; // 缓存过期时间,单位秒    public static Object get(String key, Class clazz) {        Object object;        String json = Redis.get(key);        if (StringUtils.isBlank(json)) {            return null;        }        object = JSON.parseObject(json, clazz);        // 延迟双删        long time = Math.abs((long) (Math.random() * 300));        Thread.sleep(time);        // 判断是否返回空值        String newJson = Redis.get(key);        if (StringUtils.isBlank(newJson)) {            // 缓存已过期            return null;        }        return object;    }    public static void put(String key, Object object) {        // 缓存失效时间随机化        int newExpireTime = EXPIRE_TIME + (int) (Math.random() * 300);        Redis.setex(key, newExpireTime, JSON.toJSONString(object));        // 加入布隆过滤器        BloomFilterUtil.put(key);    }    }

通过布隆过滤器和延迟双删等策略,我们可以有效地防止Redis缓存穿透和缓存雪崩,提高系统性能和稳定性。

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