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需要从数据库查找数据,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需要到数据库去查询,造成缓存穿透。
为了解决这个问题,可以采取以下几种策略:
布隆过滤器(Bloom Filter):在查询数据之前,先通过布隆过滤器判断该数据是否可能存在。布隆过滤器是一种空间效率极高的概率型数据结构,用于判断一个元素是否在一个集合中。如果布隆过滤器返回不存在,则可以直接返回空结果,不需要查询数据库。需要注意的是,布隆过滤器存在一定的误判率,但对于不存在的数据,它可以有效地过滤掉无效的查询请求。
缓存空对象:当查询结果为空时,可以将这个空结果存储在缓存中,并设置一个较短的过期时间。这样,当再次查询这个不存在的数据时,可以直接从缓存中获取空结果,而不需要查询数据库。需要注意的是,这种方法可能会导致缓存中存在大量无效的空对象,需要定期清理。
请求限流:对请求进行限流,防止恶意请求或者流量突增导致数据库压力过大。可以通过令牌桶、漏桶等算法实现请求限流。
数据预热:在系统上线前,预先将一些热点数据加载到缓存中,避免在上线后出现大量的缓存穿透请求。
关闭失效访问:对于连续多次查询不存在的数据,可以暂时将该数据的缓存设置为失效状态,强制从数据库中查询。一段时间后,如果该数据仍然没有被访问,可以将其重新加入缓存。
综合运用以上策略,可以有效地减少缓存穿透对数据库的影响,提高系统的性能。