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Redis安全策略詳解

 更新時(shí)間:2022年07月27日 15:31:10   作者:kaico2018  
緩存穿透是指當(dāng)用戶在查詢一條數(shù)據(jù)的時(shí)候,而此時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存卻沒(méi)有關(guān)于這條數(shù)據(jù)的任何記錄,而這條數(shù)據(jù)在緩存中沒(méi)找到就會(huì)向數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求獲取數(shù)據(jù)。用戶拿不到數(shù)據(jù)時(shí),就會(huì)一直發(fā)請(qǐng)求,查詢數(shù)據(jù)庫(kù),這樣會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)造成很大的壓力

緩存穿透

高并發(fā)情況下查詢一個(gè)不存在的key

產(chǎn)生的背景(原因):

緩存穿透是指使用不存在的key進(jìn)行大量的高并發(fā)查詢,導(dǎo)致緩存無(wú)法命中,每次請(qǐng)求都要都要穿透到后端數(shù)據(jù)庫(kù)查詢,使得數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力非常大,甚至導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)壓死;

解決方案:

  1. 接口層實(shí)現(xiàn)api限流、用戶授權(quán)、id檢查等;
  2. 從緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)都取不到數(shù)據(jù)的話,一樣將數(shù)據(jù)庫(kù)空值放入緩存中,設(shè)置30s有效期避免使用同一個(gè)id對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)攻擊壓力大;
  3. 布隆過(guò)濾器

緩存擊穿

高并發(fā)情況下查詢的一個(gè)key突然過(guò)期

產(chǎn)生背景(原因):

在高并發(fā)的情況下,當(dāng)一個(gè)緩存key過(guò)期時(shí),因?yàn)樵L問(wèn)該key請(qǐng)求較大,多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)發(fā)現(xiàn)緩存過(guò)期,因此對(duì)多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、同時(shí)向Redis寫(xiě)入緩存數(shù)據(jù),這樣會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力非常大;

解決方案:

  1. 使用分布式鎖

保證在分布式情況下,使用分布式鎖保證對(duì)于每個(gè)key同時(shí)只允許只有一個(gè)線程查詢到后端服務(wù),其他沒(méi)有獲取到鎖的權(quán)限,只需要等待即可;這種高并發(fā)壓力直接轉(zhuǎn)移到分布式鎖上,對(duì)分布式鎖的壓力非常大。

  1. 使用本地鎖

使用本地鎖與分布式鎖機(jī)制一樣,只不過(guò)分布式鎖適應(yīng)于服務(wù)集群、本地鎖僅限于單個(gè)服務(wù)使用。

  1. 軟過(guò)過(guò)期

設(shè)置熱點(diǎn)數(shù)據(jù)永不過(guò)期或者異步延長(zhǎng)過(guò)期時(shí)間;

緩存雪崩

高并發(fā)情況下大量的key 集中失效

產(chǎn)生背景(原因):

緩存雪崩指緩存服務(wù)器重啟或者大量的緩存集中在某個(gè)時(shí)間段失效,突然給數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生了巨大的壓力,甚至擊垮數(shù)據(jù)庫(kù)的情況。

解決思路:對(duì)不用的數(shù)據(jù)使用不同的失效時(shí)間,加上隨機(jī)數(shù)

布隆過(guò)濾器

布隆過(guò)濾器適用于判斷某個(gè)數(shù)據(jù)是否在集合中存在,不一定百分百準(zhǔn)備, Bloom Filter基本實(shí)現(xiàn)原理采用位數(shù)組與聯(lián)合函數(shù)一起實(shí)現(xiàn);

布隆過(guò)濾器最大的問(wèn)題:就是可能會(huì)存在一個(gè)誤判的問(wèn)題,如果向誤判概率越低,則二進(jìn)制數(shù)組會(huì)越大,同時(shí)也會(huì)非常占用空間

基于布隆過(guò)濾器解決緩存穿透問(wèn)題

maven依賴

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>22.0</version>
</dependency>

測(cè)試代碼

public class BlongTest {
    /**
     * 在布隆中存放100萬(wàn)條數(shù)據(jù)
     */
    private static Integer size = 1000000;
    public static void main(String[] args) {
        BloomFilter<Integer> integerBloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.integerFunnel(), size, 0.01);
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            integerBloomFilter.put(i);
        }
        // 從布隆中查詢數(shù)據(jù)是否存在
        ArrayList<Integer> strings = new ArrayList<>();
        for (int j = size; j < size + 10000; j++) {
            if (integerBloomFilter.mightContain(j)) {
                strings.add(j);
            }
        }
        System.out.println("誤判數(shù)量:" + strings.size());
    }
}

解決緩存擊穿代碼

@RequestMapping("/getOrder")
public OrderEntity getOrder(Integer orderId) {
    if (integerBloomFilter != null) {
        if (!integerBloomFilter.mightContain(orderId)) {
            System.out.println("從布隆過(guò)濾器中檢測(cè)到該key不存在");
            return null;
        }
    }
    // 1.先查詢Redis中數(shù)據(jù)是否存在
    OrderEntity orderRedisEntity = (OrderEntity) redisTemplateUtils.getObject(orderId + "");
    if (orderRedisEntity != null) {
        System.out.println("直接從Redis中返回?cái)?shù)據(jù)");
        return orderRedisEntity;
    }
    // 2. 查詢數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容
    System.out.println("從DB查詢數(shù)據(jù)");
    OrderEntity orderDBEntity = orderMapper.getOrderById(orderId);
    if (orderDBEntity != null) {
        System.out.println("將Db數(shù)據(jù)放入到Redis中");
        redisTemplateUtils.setObject(orderId + "", orderDBEntity);
    }
    return orderDBEntity;
}
/**
* 添加訂單id到布隆過(guò)濾器中
*/
@RequestMapping("/dbToBulong")
public String dbToBulong() {
    List<Integer> orderIds = orderMapper.getOrderIds();
    integerBloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.integerFunnel(), orderIds.size(), 0.01);
    for (int i = 0; i < orderIds.size(); i++) {
        integerBloomFilter.put(orderIds.get(i));
    }
    return "success";
}

到此這篇關(guān)于Redis安全策略詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis安全內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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