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。为了避免这个问题,可以采取以下几种策略:
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布隆过滤器(Bloom Filter):在查询数据之前,先使用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,则可以直接返回空值,不需要查询数据库。需要注意的是,布隆过滤器有一定的误判率,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。
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缓存空对象:当查询数据库得到空值时,可以将这个空值特殊的缓存值存储在缓存中,设置一个较短的过期时间。这样,当再次查询这个数据时,可以直接从缓存中获取到空值,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值,需要定期清理。
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请求限流:对请求进行限流,限制每个用户在单位时间内访问数据库的次数。这样可以避免恶意攻击导致的大量无效查询请求,同时也可以减轻数据库的压力。
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缓存预热:在系统上线前,预先将一些热点数据加载到缓存中,避免在系统上线后大量请求导致缓存穿透。
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关闭失效访问:当某个数据在缓存中过期后,如果再次访问这个数据,可以将其加入黑名单,一段时间内不再对其进行缓存。这样可以避免恶意攻击导致的大量无效查询请求。
综合以上策略,可以根据实际情况选择合适的方法来避免缓存穿透。