缓存应用设计中的经验总结、注意事项

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了缓存应用设计中的经验总结、注意事项，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含3007字，纯文字阅读大概需要5分钟。

内容图文

缓存无处不在，跨进程的缓存：浏览器本地缓存–>cdn–>webServer(Nginx)–>appServer(tomcat,jetty,WAS)–>缓存服务器–>DB。

缓存的分类介绍

进程内缓存，一级缓存，二级缓存。

缓存分类

本地缓存

• 特点
  优点：store in jvm；本地访问，快速访问，省去网络开销；各节点独立存储，适合小量数据，只读数据。
  缺点：存储量有限，一份数据复制多份，每个jvm一份，浪费内存，多节点间数据更新同步复杂，影响服务无状态化，开发复杂度提高。
• 常见实现方式
  HashMap
  ConcurrentHashMap,
  Ehcache
  • 使用场景
    少量高频只读数据
  • 缓存更新方式
    应用启动时，初始化缓存，缓存预热。
    读缓存，过期则 单线程从DB获取数据，存入本地缓存。
    源数据更新，直接删除缓存。 缓存只提供读服务，不做缓存的更新修改。
    多节点部署时，源数据更新，发消息到MQ,各个服务节点消费消息，删除本地缓存。

缓存服务-分布式缓存服务

• Redis
• MemCache
• Apache Ignite

缓存常见误用

现象: 缓存当数据管道使用，多个应用进程读写同一个缓存服务

• 使用不当原因
  - 应用间耦合严重，缓存偏向于数据存储层，存储直接暴漏给外部系统，架构分层上不合理。
  - 服务器间Rpc通信,暴漏接口，针对接口建立协议，而不是针对实现。
  - 数据权限归属不清
  - 系统读写速度不同，互相影响，资源使用存在争抢问题。
• 解决方案
  系统间通过服务接口约定交互协议。通过MQ解耦，缓存只是接口实现层面的事情。

现象：缓存雪崩

• 原因：缓存服务整体挂掉，导致流量压垮源数据库，导致源数据库启动不了。
• 解决办法：
  容量规划、缓存水平切分，缓存局部挂掉，不影响整体。
  缓存失效策略
  限流方案

现象：调用方缓存数据

• 原因：开发人员原因
• 解决办法：
  服务方缓存，作为服务的实现方式，对调用方隐藏。服务调用方只通过接口访问数据，客户端与缓存解耦合。

现象：缓存穿透

• 原因：访问大量不存在的数据，导致回源流量过大，给DB带来很大压力。

• 解决办法 ：
  缓存空对象。如果缓存未命中，而数据库中也没有这个对象，则可以缓存一个空对象到缓存。如果使用Redis，这种key需设置一个较短的时间，以防内存浪费。
  缓存预测,预测key是否存在,如果缓存的量不大可以使用hash来判断，如果量大可以使用布隆过滤器来做判断.

• 缓存更新策略
  单线程独立写数据到缓存服务

缓存、源系统读写一致性问题

• WriteThrough
• ReadThrough
  • 什么是“Cache Aside Pattern”？
  • 读过程
    先读cache，再读db
    如果，cache hit，则直接返回数据
    如果，cache miss，则访问db，并将数据set回缓存
  • 写过程
    第一步要操作数据库，第二步操作缓存
    缓存，采用delete淘汰，而不是set更新
    写过程–** 争议的地方**
    考虑DB，缓存服务都是集群的情况：
    1、先写DB，后同步缓存
    正常情况：
    db主–>db从同步完成–>缓存读新值，缓存存放最新的值。
    异常情况：
    db主写–>缓存服务读db从（旧值）–>db从同步新值。缓存存放旧值直到过期。
    解决办法：
    业务需求不要求实时一致，可忽略不处理。
    技术上解决写时的不一致：
  • 第一种办法：
    1、写数据时记录key值到分布式cache.预估数据同步时间段，设置key缓存有效期和同步时间一致。
    2、读数据时，先从分布式cache查询key是否存在，若存在，则数据正在同步中，读节点为脏数据，从主节点读取，不存在，数据没有修改，从节点读取。
    当然这种方案，依赖cache的高可用，只是缩小数据不一致的时间段，同时，
  • 另一种办法
    1、先写DB,db节点数据同步的同时，异步发消息到MQ
    2、缓存服务消费MQ内容，淘汰数据，从主DB同步最新数据。
    此种办法，依赖MQ的高可用，消息有序。

总之，不管那种方案，基础服务，消息中间件的稳定性、可用性都是必须要有保障的，越基础的越重要。写服务数据主从同步期间，会出现短暂不一致，业务上是否可接受缓存数据的暂时不准确是首先要考虑的。

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的缓存应用设计中的经验总结、注意事项全部内容，希望文章能够帮你解决缓存应用设计中的经验总结、注意事项所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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