Redis雪崩问题通常发生在大量缓存同时过期，导致所有请求直接打到数据库上，从而可能压垮数据库。解决这一问题的关键在于分散缓存失效时间，避免集中失效。此外，还可以通过限流、降级、预热等策略来进一步缓解压力。
下面是一个综合这些策略的简单示例方案，以Java语言结合Spring Boot框架和Spring Data Redis来实现。
步骤说明：
1. 分散过期时间：为每个缓存项设置随机的过期时间。
2. 限流保护：对数据库访问层实施限流策略。
3. 降级策略：在Redis无法服务时，提供降级数据或服务。
4. 缓存预热：应用启动时或缓存大量清空后，预先加载部分热点数据到缓存。
1. 分散过期时间
@Service
public class CacheServiceImpl {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
/**
* 设置缓存项，带有随机过期时间以分散缓存失效时间点。
*
* @param key 键
* @param value 值
* @param baseExpireTimeInSeconds 基础过期时间（秒），在此基础上加上一个随机偏移量
*/
public void setWithRandomExpireTime(String key, String value, long baseExpireTimeInSeconds) {
// 生成一个介于0到基础过期时间之间的随机数作为过期时间的偏移量
long randomOffset = ThreadLocalRandom.current().nextLong(baseExpireTimeInSeconds);
// 计算最终的过期时间
long expireTime = baseExpireTimeInSeconds + randomOffset;
// 将值设置到Redis，并指定过期时间
redisTemplate.opsForValue().set(key, value, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
}
}
2. 限流保护
import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
@Service
public class DatabaseAccessService {
// 初始化一个限流器，限制每秒不超过5个请求
private final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(5.0);
/**
* 从数据库获取数据，采用限流保护策略防止数据库被洪水般的请求冲垮。
*
* @param key 数据查询的键
* @return 数据库中的数据
* @throws RuntimeException 当请求超过限流速率时抛出异常
*/
public String getDataFromDB(String key) {
// 尝试获取一个许可，若无可用许可则立即返回false
if (!rateLimiter.tryAcquire()) {
throw new RuntimeException("Too many requests, please try again later.");
}
// 这里应添加实际的数据库查询逻辑
// ...
}
}
3. 降级策略
@Service
public class CacheServiceImpl {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
/**
* 获取数据，如果Redis中没有，则尝试从数据库获取，并包含降级处理。
* 成功从数据库获取数据后，会将数据设置进Redis缓存。
*
* @param key 缓存键
* @return 缓存中的数据或降级数据
*/
public String getDataWithFallbackAndCache(String key) {
String cacheValue = redisTemplate.opsForValue().get(key);
if (cacheValue == null) {
try {
// 尝试从数据库获取数据
cacheValue = databaseAccessService.getDataFromDB(key);
// 将从数据库获取的数据设置到Redis缓存中
// 假设设置了一个基础过期时间，例如1小时，可以根据实际情况调整
redisTemplate.opsForValue().set(key, cacheValue, 60 * 60, TimeUnit.SECONDS);
} catch (Exception e) {
// 数据库访问异常时的降级处理，返回默认值或提示信息
return "Fallback data or message";
}
}
return cacheValue;
}
}
4. 缓存预热
@Component
public class CacheWarmUp {
@Autowired
private CacheServiceImpl cacheService;
/**
* 应用启动完毕后执行的缓存预热操作，用于预先加载热点数据到缓存中。
*/
@EventListener(ApplicationReadyEvent.class)
public void warmUpCache() {
List<String> hotKeys = getHotKeys(); // 假设此方法返回需要预加载的热点数据键列表
for (String key : hotKeys) {
String value = databaseFetch(key); // 假设此方法从数据库获取数据
// 预加载数据到Redis，并设置一个基础过期时间，这里为1小时
cacheService.setWithRandomExpireTime(key, value, 60 * 60);
}
}
}
