MyBatis【缓存击穿，缓存雪崩，缓存穿透】

本文主要是介绍MyBatis【缓存击穿，缓存雪崩，缓存穿透】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

缓存击穿、缓存雪崩、缓存穿透

在使用 MyBatis 进行缓存管理时，可能会遇到三种缓存问题：缓存穿透、缓存击穿、和缓存雪崩。这些问题都会对系统的性能和稳定性造成影响，因此理解和处理这些问题非常重要。下面我将详细解释每个问题，并提供相关的代码示例。

1. 缓存穿透 (Cache Penetration)

缓存穿透指的是查询的数据在缓存中不存在，并且数据库中也不存在。当请求这些数据时，缓存无法命中，每次都会直接查询数据库，导致缓存完全失效。

解决方案：

• 使用布隆过滤器：布隆过滤器用于在查询前判断数据是否存在，避免查询无效的数据。
• 缓存空对象：将不存在的数据结果（如null）也缓存起来，防止每次查询都打到数据库。

示例代码：

假设我们有一个方法查询用户信息，可以通过以下代码来处理缓存穿透问题：

public User getUserById(Integer userId) {// 检查缓存是否存在User user = cache.get(userId);if (user != null) {return user;}// 使用布隆过滤器判断数据是否存在if (!bloomFilter.mightContain(userId)) {return null; // 直接返回，防止缓存穿透}// 查询数据库user = userMapper.getUserById(userId);if (user != null) {cache.put(userId, user); // 缓存数据} else {cache.put(userId, null); // 缓存空对象}return user;
}

2. 缓存击穿 (Cache Breakdown)

缓存击穿指的是在缓存中某个热点数据（如频繁访问的数据）在过期的瞬间，有大量的请求并发访问，导致请求同时打到数据库，可能会引发数据库压力骤增。

解决方案：

• 使用互斥锁：在缓存失效时，通过互斥锁（如 Redis 的分布式锁）控制只有一个线程能去加载数据库数据，其他线程等待。
• 缓存预热：在缓存失效前主动更新缓存，避免高并发情况下的缓存击穿。

示例代码：

以下代码展示了如何使用锁来解决缓存击穿问题：

public User getUserById(Integer userId) {User user = cache.get(userId);if (user != null) {return user;}synchronized (this) {// 再次检查缓存，防止并发线程同时进入user = cache.get(userId);if (user != null) {return user;}// 查询数据库user = userMapper.getUserById(userId);cache.put(userId, user);}return user;
}

3. 缓存雪崩 (Cache Avalanche)

缓存雪崩指的是在某一时间段缓存集中失效，导致大量请求打到数据库，从而引发数据库宕机或服务不可用。通常发生在缓存批量失效或缓存服务器出现故障时。

解决方案：

• 缓存失效时间设置随机值：避免大规模缓存同时失效。
• 多级缓存：利用多层缓存结构，如本地缓存和分布式缓存结合使用，分散请求。
• 限流与降级：在高并发情况下，通过限流、熔断机制保护数据库。

示例代码：

以下代码展示了如何设置缓存失效时间的随机值以防止缓存雪崩：

public void cacheUser(User user) {// 设置缓存失效时间为随机值，防止雪崩int expireTime = 60 + new Random().nextInt(30); // 缓存失效时间为60-90秒之间cache.put(user.getId(), user, expireTime);
}

总结

1. 缓存穿透：使用布隆过滤器或缓存空值来防止无效请求打到数据库。
2. 缓存击穿：使用锁机制控制并发请求，避免热点数据缓存失效时大量请求涌入数据库。
3. 缓存雪崩：通过设置随机缓存失效时间、使用多级缓存、以及限流机制来防止集中失效时对数据库造成冲击。

这些措施可以帮助提升 MyBatis 应用中的缓存管理，确保系统在高并发环境下的稳定性。

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