redis——高并发下缓存穿透问题

Dear 丶 2021-12-12 10:15 225阅读 0赞

缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中时被动写的，并且出于容错考虑，如果从存储层查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询，失去了缓存的意义。在高并发，流量大时，可能DB就挂掉了，要是有人利用不存在的key频繁攻击我们的应用，这就是漏洞。  
我们通过下面一个例子来说明：  
demo源码访问：https://github.com/NerlCheng/springboot/tree/master/03-redis

我们用三个蓝色的框进行表示代码  
1、在高并发的时候，比如突然有1W人次访问我们getAllOrder方法。  
2、因为是高并发，此时执行效果类似于，1W次的访问同时进入getAllOrder方法。  
3、此时，篮框1中的代码会执行一万次，如果此时缓存中没有数据，则返回的orderList为null。  
4、继续执行篮框2中的代码，经过判断，这一万次的请求都是为符合null==orderlist的，则这一万次的请求都进入了if语句中，并执行篮框3中代码进行数据库查询，此时导致对数据库1万次的请求，为此很有可能导致数据库请求量过大而崩溃。

我们想要的效果：  
当1W人次的请求是，第一个人查询redis缓存后，发现数据为null，进而这个人的请求去查询数据库，并将数据库写入到redis中，从而后面 的9999个人都是从redis缓存中查到相关的数据。

我们可以可以通过多线程进行模拟多并发的情景：  
对代码进行微微的调整进行日志打印：

@Override  
    public List<tb\_Order> getAllOrder1() \{  
// 高并发条件下，此处有问题：缓存穿透问题  
        // 查询缓存  
        List<tb\_Order> orderList= (List<tb\_Order>) redisTemplate.opsForValue().get("AllOrder");

另外我们在controller中通过多线程调用：

@GetMapping("/boot/getallorder1")  
    public Object getAllOrder1()\{  
        //线程 该线程调用底层查询所有订单的方法  
        Runnable runnable =new Runnable() \{  
            @Override  
            public void run() \{  
                orderServiceInterface.getAllOrder1();  
            \}  
        \};  
          
        // 多线程测试一下缓存穿透问题  
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(25);  
        for (int i=0;i<10000;i++)\{  
            executorService.submit(runnable);  
        \}  
          
        return orderServiceInterface.getAllOrder1();  
    \}  
  
启动程序后，我们可以通过日志可以看到如下结果：（执行前不要忘记将原来的缓存删除哦，否则依旧显示查询的缓存）  
通过下面的图片可以看出来，在查询的时候，访问了很多次数据库，只有到了后面的时候才去查询缓存。  
备注：之所以他们在后期去查询缓存了，是因为计算机执行慢的问题。（不要太在意这些细节）

为了解决上面的问题，我们有两种方案：

方法一：对getAllOrder方法加上锁：代码如下：  
//对方法进行加锁，但是这样的性能不是很高  
    @Override  
    public synchronized List<tb\_Order> getAllOrder2() \{  
        List<tb\_Order> orderList= (List<tb\_Order>) redisTemplate.opsForValue().get("AllOrder");

if (null ==orderList)\{  
            // 缓存为空，查询一遍数据库  
            System.out.println("查询数据库------------");  
            orderList= orderMapper.getAllOrder();  
            redisTemplate.opsForValue().set("AllOrder",orderList);  
        \}else\{  
            System.out.println("查询redis缓存------------");  
        \}  
        return orderList;  
    \}  
  
方法二：双重检测  
//加上双层检测锁  
    @Override  
    public List<tb\_Order> getAllOrder3() \{  
        List<tb\_Order> orderList= (List<tb\_Order>) redisTemplate.opsForValue().get("AllOrder");

// 双重检测锁  
        if (null==orderList)\{  
            synchronized (this)\{  
                // 在redis中获取  
                orderList= (List<tb\_Order>) redisTemplate.opsForValue().get("AllOrder");  
                if (null==orderList)\{  
                    System.out.println("查询数据库------------");  
                    orderList= orderMapper.getAllOrder();  
                    redisTemplate.opsForValue().set("AllOrder",orderList);  
                \}else \{  
                    System.out.println("查询redis缓存------------");  
                \}  
            \}  
        \}else\{  
            System.out.println("查询redis缓存------------");  
        \}  
        return orderList;  
    \}  
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作者：aiming66   
来源：CSDN   
原文：https://blog.csdn.net/aiming66/article/details/88409856   
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