[go 面试] 缓存策略与应对数据库压力的良方

2023-12-12 02:20

本文主要是介绍[go 面试] 缓存策略与应对数据库压力的良方,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!

关注公众号【爱发白日梦的后端】分享技术干货、读书笔记、开源项目、实战经验、高效开发工具等,您的关注将是我的更新动力!

在高并发场景中,缓存是提高系统性能的关键利器。然而,缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩等问题可能会给系统带来严重的负担。本文将深入探讨这些问题,并提供有效的解决办法,使用 Go 语言示例代码。

1. 缓存穿透

1.1 问题描述

缓存穿透是指每次查询都没有命中缓存,导致每次都需要去数据库中查询,可能引起数据库压力剧增。

1.2 解决办法

为不存在的数据设置缓存空值,防止频繁查询数据库。同时,为了健壮性,需要设置这些缓存空值的过期时间,以避免无效的缓存占用内存。

// 示例代码
func queryDataFromCacheOrDB(key string) (string, error) {// 查询缓存data, err := cache.Get(key)if err == nil {return data, nil}// 查询数据库data = queryDataFromDB(key)// 将数据写入缓存,设置过期时间cache.Set(key, data, expirationTime)return data, nil
}

2. 缓存击穿

2.1 问题描述

在高并发情况下,大量请求同时查询同一个缓存键,若该缓存刚好失效,将导致同时有大量请求直接访问数据库,增加数据库负载。

2.2 解决办法

采用锁的机制,只有第一个获取锁的线程去请求数据库,并在数据库返回后更新缓存。其他线程在拿到锁后需要重新查询一次缓存,避免重复访问数据库。

// 示例代码
func queryDataWithLock(key string) (string, error) {// 尝试获取锁if acquireLock(key) {defer releaseLock(key)// 查询缓存data, err := cache.Get(key)if err == nil {return data, nil}// 查询数据库data = queryDataFromDB(key)// 将数据写入缓存,设置过期时间cache.Set(key, data, expirationTime)return data, nil}// 获取锁失败,等待一段时间后重试time.Sleep(retryInterval)return queryDataWithLock(key)
}

3. 缓存雪崩

3.1 问题描述

缓存中大量数据同时失效,导致大量请求直接访问后端数据库,可能引发数据库宕机。

3.2 解决办法

  • 使用集群,减少宕机几率。
  • 限流和降级,保护后端服务。
  • 设置合理的缓存过期时间,分散缓存失效时间。
  • 热点数据预加载,提前刷新缓存。
  • 添加缓存失效的随机性,防止同时失效。
  • 多级缓存,使用本地缓存和分布式缓存。
  • 实时监控和预警,及时发现异常并采取措施。
// 示例代码
func queryDataFromCacheOrDBWithExpiration(key string) (string, error) {// 查询缓存data, err := cache.Get(key)if err == nil {return data, nil}// 查询数据库data = queryDataFromDB(key)// 将数据写入缓存,设置合理的过期时间cache.Set(key, data, calculateExpirationTime())return data, nil
}

4. 解决热点数据集中失效的问题

4.1 问题描述

热点数据集中失效时,可能导致大量请求同时访问数据库,引起数据库压力激增。

4.2 解决办法

  • 设置不同的失效时间,分散缓存失效时机。
  • 采用加锁机制,确保只有一个线程更新缓存。
  • 永不失效,通过定时任务对即将失效的缓存进行更新和设置失效时间。
// 示例代码
func queryHotDataFromCacheOrDB(key string) (string, error) {// 查询缓存data, err := cache.Get(key)if err == nil {return data, nil}// 尝试获取锁if acquireLock(key) {defer releaseLock(key)// 重新查询缓存data, err := cache.Get(key)if err == nil {return data, nil}// 查询数据库data = queryDataFromDB(key)// 将数据写入缓存,永不失效cache.Set(key, data, neverExpire)return data, nil}// 获取锁失败,等待一段时间后重试time.Sleep(retryInterval)return queryHotDataFromCacheOrDB(key)
}

通过以上策略,可以更好地应对缓存问题,保障系统的稳定性和性能。选择合适的解决方案,取决于具体的业务场景和需求。

这篇关于[go 面试] 缓存策略与应对数据库压力的良方的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/482923

相关文章

go中的时间处理过程

《go中的时间处理过程》:本文主要介绍go中的时间处理过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录1 获取当前时间2 获取当前时间戳3 获取当前时间的字符串格式4 相互转化4.1 时间戳转时间字符串 (int64 > string)4.2 时间字符串转时间

Go语言中make和new的区别及说明

《Go语言中make和new的区别及说明》:本文主要介绍Go语言中make和new的区别及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录1 概述2 new 函数2.1 功能2.2 语法2.3 初始化案例3 make 函数3.1 功能3.2 语法3.3 初始化

MySQL数据库中ENUM的用法是什么详解

《MySQL数据库中ENUM的用法是什么详解》ENUM是一个字符串对象,用于指定一组预定义的值,并可在创建表时使用,下面:本文主要介绍MySQL数据库中ENUM的用法是什么的相关资料,文中通过代码... 目录mysql 中 ENUM 的用法一、ENUM 的定义与语法二、ENUM 的特点三、ENUM 的用法1

Go语言中nil判断的注意事项(最新推荐)

《Go语言中nil判断的注意事项(最新推荐)》本文给大家介绍Go语言中nil判断的注意事项,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录1.接口变量的特殊行为2.nil的合法类型3.nil值的实用行为4.自定义类型与nil5.反射判断nil6.函数返回的

Java中调用数据库存储过程的示例代码

《Java中调用数据库存储过程的示例代码》本文介绍Java通过JDBC调用数据库存储过程的方法,涵盖参数类型、执行步骤及数据库差异,需注意异常处理与资源管理,以优化性能并实现复杂业务逻辑,感兴趣的朋友... 目录一、存储过程概述二、Java调用存储过程的基本javascript步骤三、Java调用存储过程示

Go语言数据库编程GORM 的基本使用详解

《Go语言数据库编程GORM的基本使用详解》GORM是Go语言流行的ORM框架,封装database/sql,支持自动迁移、关联、事务等,提供CRUD、条件查询、钩子函数、日志等功能,简化数据库操作... 目录一、安装与初始化1. 安装 GORM 及数据库驱动2. 建立数据库连接二、定义模型结构体三、自动迁

嵌入式数据库SQLite 3配置使用讲解

《嵌入式数据库SQLite3配置使用讲解》本文强调嵌入式项目中SQLite3数据库的重要性,因其零配置、轻量级、跨平台及事务处理特性,可保障数据溯源与责任明确,详细讲解安装配置、基础语法及SQLit... 目录0、惨痛教训1、SQLite3环境配置(1)、下载安装SQLite库(2)、解压下载的文件(3)、

MySQL数据库的内嵌函数和联合查询实例代码

《MySQL数据库的内嵌函数和联合查询实例代码》联合查询是一种将多个查询结果组合在一起的方法,通常使用UNION、UNIONALL、INTERSECT和EXCEPT关键字,下面:本文主要介绍MyS... 目录一.数据库的内嵌函数1.1聚合函数COUNT([DISTINCT] expr)SUM([DISTIN

MySQL追踪数据库表更新操作来源的全面指南

《MySQL追踪数据库表更新操作来源的全面指南》本文将以一个具体问题为例,如何监测哪个IP来源对数据库表statistics_test进行了UPDATE操作,文内探讨了多种方法,并提供了详细的代码... 目录引言1. 为什么需要监控数据库更新操作2. 方法1:启用数据库审计日志(1)mysql/mariad

postgresql数据库基本操作及命令详解

《postgresql数据库基本操作及命令详解》本文介绍了PostgreSQL数据库的基础操作,包括连接、创建、查看数据库,表的增删改查、索引管理、备份恢复及退出命令,适用于数据库管理和开发实践,感兴... 目录1. 连接 PostgreSQL 数据库2. 创建数据库3. 查看当前数据库4. 查看所有数据库