HI！我是小小，咱们昨天没有见面，是由于昨天小小一天都在火车上呆，准备去广州的考试，因此脱稿一天，不过今天，小小的小blog已经开始恢复更新了。web
汇报一下进度
小小今天坐车路过武汉，武汉武昌的一张路过照片。redis
下面开始今天的正文，看见小小怎么辛苦的份上，滑到底下，给个素质三连？数据库
缓存雪崩
缓存雪崩是指在某一个时间段内，缓存集中过时失效，若是这个时间段内有大量请求，而查询数据量巨大，全部的请求都会达到存储层，存储层的调用量会暴增，引发数据库压力过大甚至宕机。数组
缘由
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Redis忽然宕机 -
大部分数据失效
举个栗子
好比咱们基本上都经历过购物狂欢节，假设商家举办 23:00-24:00 商品打骨折促销活动。程序小哥哥在设计的时候，在 23:00 把商家打骨折的商品放到缓存中，并经过redis的expire设置了过时时间为1小时。这个时间段许多用户访问这些商品信息、购买等等。可是恰好到了24:00点的时候，刚好还有许多用户在访问这些商品，这时候对这些商品的访问都会落到数据库上，致使数据库要抗住巨大的压力，稍有不慎会致使，数据库直接宕机（over）。缓存
当商品没有失效的时候是这样的：
当缓存GG（失效）的时候倒是这样的：
对于缓存雪崩有如下解决方案：
（1）redis高可用微信
redis有可能挂掉，多增长几台redis实例，（一主多从或者多主多从），这样一台挂掉以后其余的还能够继续工做，其实就是搭建的集群。数据结构
（2）限流降级并发
在缓存失效后，经过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量，对某个key只容许一个线程查询数据和写缓存，其余线程等待。编辑器
（3）数据预热分布式
数据加热的含义就是在正式部署以前，我先把可能的数据先预先访问一遍，这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不一样的key。
（4）不一样的过时时间
设置不一样的过时时间，让缓存失效的时间点尽可能均匀。
缓存穿透
什么是缓存穿透，当用户在查询一条数据的时候，而此时数据库和缓存没有任何关于这条数据的任何记录的时候，当这条数据再缓存中没找到数据，就会向数据库请求数据，这样就会对数据库形成比较大的压力。如：用户查询一个 id = -1 的商品信息，通常数据库 id 值都是从 1 开始自增，很明显这条信息是不在数据库中，当没有信息返回时，会一直向数据库查询，给当前数据库的形成很大的访问压力。解决方案有俩个，分别为缓存空对象，布隆过滤器。
缓存空对象
缓存空对象它就是指一个请求发送过来，若是此时缓存中和数据库都不存在这个请求所要查询的相关信息，那么数据库就会返回一个空对象，并将这个空对象和请求关联起来存到缓存中，当下次仍是这个请求过来的时候，这时缓存就会命中，就直接从缓存中返回这个空对象，这样能够减小访问数据库的压力，提升当前数据库的访问性能。咱们接下来能够看下面这个流程而且为了大量的空对象过多，致使缓存空对象也过多，因此须要利用Redis的过时机制，解决这个问题。
setex key seconds valule:设置键值对的同时指定过时时间(s)
在Java中
redisCache.put(Integer.toString(id), null, 60) //过时时间为 60s
布隆过滤器
布隆过滤器用来过滤东西的。它是一种基于几率的数据结构，主要使用爱判断当前某个元素是否在该集合中，运行速度快。咱们也能够简单理解为是一个不怎么精确的 set 结构（set 具备去重的效果）。可是有个小问题是：当你使用它的 contains 方法去判断某个对象是否存在时，它可能会误判。也就是说布隆过滤器不是特别不精确，可是只要参数设置的合理，它的精确度能够控制的相对足够精确，只会有小小的误判几率。当布隆过滤器说某个值存在时，这个值可能不存在；当它说不存在时，那就确定不存在。
举个栗子
打个比方，当它说不认识你时，确定就不认识；当它说见过你时，可能根本就没见过面，不过由于你的脸跟它认识的人中某脸比较类似 (某些熟脸的系数组合)，因此误判之前见过你。在上面的使用场景中，布隆过滤器能准确过滤掉那些已经看过的内容，那些没有看过的新内容，它也会过滤掉极小一部分 (误判)，可是绝大多数新内容它都能准确识别。这样就能够彻底保证推荐给用户的内容都是无重复的。
特色
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一个很是大的二进制位数组（数组中只存在 0 和 1） -
拥有若干个哈希函数（Hash Function） -
在空间效率和查询效率都很是高 -
布隆过滤器不会提供删除方法，在代码维护上比较困难。
每一个布隆过滤器对应到 Redis 的数据结构里面就是一个大型的位数组和几个不同的无偏 hash 函数。所谓无偏就是可以把元素的 hash 值算得比较均匀。向布隆过滤器中添加 key 时，会使用多个 hash 函数对 key 进行 hash 算得一个整数索引值而后对位数组长度进行取模运算获得一个位置，每一个 hash 函数都会算得一个不一样的位置。再把位数组的这几个位置都置为 1 就完成了 add 操做。（ 每个 key 都经过若干的hash函数映射到一个巨大位数组上，映射成功后，会在把位数组上对应的位置改成1。）
为何存在误判率
当 key1 和 key2 映射到位数组上的位置为 1 时，假设这时候来了个 key3，要查询是否是在里面，刚好 key3 对应位置也映射到了这之间，那么布隆过滤器会认为它是存在的，这时候就会产生误判（由于明明 key3 是不在的）。
提升准确率
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哈希函数的好坏 -
存储空间大小 -
哈希函数个数 hash函数的设计也是一个十分重要的问题，对于好的hash函数能大大下降布隆过滤器的误判率。同时，对于一个布隆过滤器来讲，若是其位数组越大的话，那么每一个key经过hash函数映射的位置会变得稀疏许多，不会那么紧凑，有利于提升布隆过滤器的准确率。同时，对于一个布隆过滤器来讲，若是key经过许多hash函数映射，那么在位数组上就会有许多位置有标志，这样当用户查询的时候，在经过布隆过滤器来找的时候，误判率也会相应下降。
缓存击穿
一个被常常访问而且查询到的key，常常有用户访问，可是这个时候，这个key正好到了失效时间，或者忽然变成冷门key，此时仍然有大量的关于这个的key的请求，这样会形成大量的并发访问到数据库，形成数据库的压力剧增。致使缓存击穿的产生。
缘由有两条。
一个冷门的key，忽然有大量的用户请求访问。
一个热门的key刚好到了过时的时间。
缓存击穿问题的解决： 加锁，对于key过时的时候，查询数据库的时候加锁，可让只有一个链接访问到数据库，而后获取到key缓存到redis中，减小了缓存的压力。在单机幻觉使用单机的锁，在分布式环境下使用分布式锁。
关于做者
一个生于二线，生存在一线的程序猿，佛系生活，佛系度日，我是小小，咱们下期再见。
小明菜市场
● 必备收藏 |详解 | 求你别用效率低下的I/O了，要不试试这种I/O
● 明了 | 看了这篇文章，多年不能理解的分布式事物，终于看懂了！
给我个好看再走好吗？
本文分享自微信公众号 - 小明菜市场（fileGeek）。
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