Memcached作为一种高效的分布式内存缓存系统，在处理高并发场景下的数据请求时表现出色。然而，缓存击穿问题作为Memcached在高并发环境中的一个常见难题，常常困扰着开发者。本文将深入探讨Memcached缓存击穿的问题，并给出相应的实战攻略，帮助开发者轻松应对高并发挑战。
一、缓存击穿的概念
缓存击穿是指在高并发情况下，热点数据（热点key）缓存突然失效、或者刚开始的时候缓存中还没有对热点数据进行缓存，所有请求全部来到数据库，造成数据库响应不及时甚至宕机。这一现象就是缓存的击穿。
二、缓存击穿的原因
- 缓存过期：当缓存中的热点数据过期后，由于并发用户特别多，同时读缓存没有读到的数据，又同时去数据库读取，引起数据库压力瞬间增大。
- 缓存未命中：当缓存中没有需要的数据时，所有请求都会直接查询数据库，导致数据库压力增大。
三、缓存击穿的实战攻略
1. 设置热点数据永不过期
对于频繁访问且重要的热点数据，可以设置其永不过期。这样可以避免在数据过期后对数据库的压力。
# 设置Memcached热点数据永不过期
echo "everouch 1" | sudo tee -a /etc/memcached.conf
2. 使用互斥锁
当缓存失效时，采用互斥锁机制，确保在数据更新期间，其他请求进入一个队列等待，待更新完成再提供数据，防止多个请求同时查询数据库。
public synchronized void getData(String key) {
// 查询缓存
String value = cache.get(key);
if (value == null) {
// 获取锁
lock.lock();
try {
// 再次查询缓存
value = cache.get(key);
if (value == null) {
// 从数据库加载数据
value = loadDataFromDatabase(key);
// 更新缓存
cache.set(key, value);
}
} finally {
// 释放锁
lock.unlock();
}
}
return value;
}
3. 主动缓存更新策略
对于热点数据，可以实施预判式更新，即在缓存即将过期前就重新加载数据，避免过期后的一次性大量查询。
public void updateCache(String key) {
// 检查缓存是否即将过期
if (isCacheAboutToExpire(key)) {
// 从数据库加载数据
String value = loadDataFromDatabase(key);
// 更新缓存
cache.set(key, value);
}
}
4. 缓存穿透防御
针对恶意查询不存在的数据，可以通过将不存在的数据写入缓存（反向代理缓存）、使用布隆过滤器等技术，减少无效的数据库访问，进一步减轻数据库压力。
public void addNonExistentDataToCache(String key) {
// 使用布隆过滤器判断数据是否存在
if (!bloomFilter.exists(key)) {
// 将不存在的数据写入缓存
cache.set(key, null);
}
}
四、总结
通过以上实战攻略，开发者可以轻松应对Memcached缓存击穿难题，提高系统的性能和稳定性。在实际应用中，需要根据具体场景选择合适的策略，以达到最佳的效果。