高级〜系统架构设计师〜第2章计算机与网络基础知识(28)

读操作主要解决查询效率问题。写操作的顺序是先写数据库，如失败，则返回失败；如成功，则更新缓存。更新缓存可能的方式有：如缓存中无此 key 值，则在缓存中不作处理；如缓存中存在此 key 值，则删除 key 值或使该 key 值失效。写操作的顺序主要防止数据库写操作失败，缓存更新为内存操作，失败的概率很小。同时删除 key 或使 key 失效，则在下一次查询该 key 值时，会发起数据库读操作，并同步更新缓存中的 key 值，从而最大程度上避免双写不一致问题。
【问题】
存在问题：不在系统中的 key 值是无限的，如果均设置 key 值为空，会造成内存资源的极大浪费，引起性能急剧下降。
解决思路：查询缓存之前，对 key 值进行过滤，只允许系统中存在的 key 进行后续操作(例如采用 key 的 bitmap 进行过滤)。
该方法主要的思路是为系统中不存在的 key,在缓存中增加该key ，并设置 key 对应的值为空值，从而防止下次发起对数据库的查询操作。
该方法存在的问题是，不在系统中的 key 值是无限的，如果均设置 key 值为空，会造成内存资源的极大浪费，引起性能急剧下降。
解决思路是对于系统中存在的 key 值，在査询前进行过滤，只允许系统中存在的 key 进行后续操作。因为一般情况下，系统中的 key 是有限的，或者是符合某种规则的。例如可以采用 key 的 bitmap 进行过滤，降低过滤的消耗。
【问题】
思路 1:缓存失效后，通过加排它锁或者队列方式控制数据库写缓存的线程数量，使得缓存更新串行化；
思路 2:给不同key 设置随机或不同的失效时间，使失效时间的分布尽量均匀；思路 3:设置两级或多级缓存，避免访问数据库服务器。
运维团队发现的大量缓存 key 值同时失效，从而导致整个系统性能急剧下降，进而造成整个系统崩溃。其主要的原因是key 值失效，导致数据库服务器请求瞬时爆量，引起大量缓存更新操作，从而导致了系统性能急剧下降，系统崩溃。
解决该问题的思路就是采取某种做法，使得缓存中同一时间不会出现大量的 key 值失效。具体的思路有： 1.缓存失效后，大量的缓存更新操作进行排队，通过加排它锁、队列等方式控制同时进行缓存更新操作的数量，使得缓存更新串行化，降低更新频率。此方式效果不佳，并没有从根源上解决大量缓存 key 值同时失效的问题。