1. 介绍
Redis是一款高性能的开源NOSQL数据库,广泛应用于缓存、消息队列、实时统计等领域。然而,在很多Redis应用中,我们经常会遇到Redis雪崩的问题。Redis雪崩是指在缓存集中过期失效的时候,导致缓存服务器压力过大,从而影响到业务服务器的问题。本文将详细介绍Redis雪崩的概念、原因及如何解决这个问题。
2. Redis雪崩的原因
Redis缓存中的key通常都会设置过期时间,而当大量缓存同时过期的时候,就会导致请求集中到数据库上,造成数据库的压力瞬间增大,从而导致响应时间变慢或者直接崩溃。这个过程就是Redis雪崩:
2.1 大量缓存同时过期
造成大量缓存同时过期的原因有很多,主要包括:
系统重启后缓存全部失效;
缓存设置相同的过期时间,到期时间集中在同一时间段;
大量写操作导致过期缓存变多。
2.2 数据库无法承受大量查询请求
当缓存过期后,业务服务器会向数据库发送查询请求。对于高并发场景下的应用,数据库可能无法承受这么多查询请求,导致响应时间变慢或者直接宕机。
3. 如何避免Redis雪崩
3.1 缓存失效时间加上随机值
给缓存失效时间加上一个随机时间值,防止缓存同时失效的情况发生:
$expire = 3600 + rand(0, 300);
redis->setex('key', $expire, $value);
这样,即使相同的key在同一时刻失效,过期时间也会有不同的时间点去失效,降低了缓存集中过期的概率。
3.2 热点数据预加载
热点数据是指被频繁访问的数据,如果这些数据很少被更新,那么可以在应用启动时将这些数据加载到缓存中,避免在访问量高峰期再去访问数据库。
3.3 应用限流
通过限制请求访问速率的方法,来控制数据库的查询请求。可以使用Redis限流、NGINX限流等多种方式进行限流。
以下是一个Redis限流的例子:
$limit = 100; //限流阈值
$key = 'limitKey';
$expire = 60; //每60秒限流一次
$current = $redis->incr($key); //对key执行+1操作
if ($current > $limit) {
throw new Exception('请求太频繁,请稍候再试');
}
if ($current == 1) {
$redis->expire($key, $expire);
}
每次请求的时候,对某一个key执行+1操作,如果+1后的值大于了限流阈值,就直接返回限流异常。如果当前没有执行过+1操作,就将此key设置为60秒失效,然后开始正常处理请求。
4. 总结
Redis雪崩是一个常见的问题,可以通过给缓存失效时间加上随机数、预加载热点数据和应用限流等方法来避免这个问题的发生。