解决Redis缓存击穿：有效的穿法抵御方案
随着互联网应用的快速发展，缓存系统已经成为了一种常见的优化方式。而Redis作为一款高性能的缓存系统，也被越来越多的互联网公司所采用。但是，由于缓存系统在应用中扮演的角色，使得其在面对大访问量时，会发生缓存击穿的情况。缓存击穿会对系统的性能和稳定性造成严重影响，因此，解决Redis缓存击穿问题变得尤为重要。
Redis缓存击穿的原因
Redis作为一款缓存系统，其缓存能力有限。在高并发情况下，当某个key的缓存过期或者被清理掉了，而此时这个key又被大量请求访问，就会造成这些请求直接绕过Redis到达数据库，导致数据库压力急剧增大，从而引发系统性能的急剧下降。
Redis缓存穿透的解决方案
为了有效的预防Redis缓存击穿，我们需要采用以下方案：
方案一：使用互斥锁
代码实现：
def get(key):
# 先从缓存中获取数据
value = cache.get(key)
# 如果缓存中不存在，则加锁
if value is None:
# 采用互斥锁的方式防止缓存穿透
with redis_lock.Lock(cache, key):
# 先尝试从缓存中获取数据
value = cache.get(key)
# 如果缓存中仍然不存在，则从数据库中获取数据
if value is None:
value = db.get(key)
# 如果数据库中存在该数据，则将结果写入缓存中，并设置过期时间
if value is not None:
cache.set(key, value, expire=3600)
return value
在上述代码中，我们采用了互斥锁来保证只有一个请求能够从数据库中获取数据。首先先从缓存中获取数据，如果缓存中不存在，则加锁。在获取到锁之后，再次检查缓存中是否存在该数据。如果仍然不存在，则从数据库中获取数据，并将其写入到缓存中。需要注意的是，在写入缓存时，我们需要为数据设置有效期，避免缓存数据一直存在的问题。方案二：使用布隆过滤器代码实现：```python# 创建布隆过滤器bloom_filter = BloomFilter(max_elements=1000000, error_rate=0.001)def get(key):# 首先判断key是否存在于布隆过滤器中if key not in bloom_filter:# 如果不存在，则不需要查询数据库return None# 先从缓存中获取数据value = cache.get(key)# 如果缓存中不存在，则从数据库中获取数据if value is None:value = db.get(key)# 如果数据库中存在该数据，则将结果写入缓存中，并设置过期时间if value is not None:cache.set(key, value, expire=3600)# 将key加入到布隆过滤器中bloom_filter.add(key)return value
在上述代码中，我们使用了布隆过滤器来过滤掉那些一定不存在的key。首先判断该key是否存在于布隆过滤器中，如果不存在，则不需要查询数据库。如果存在，则继续从缓存中获取数据，如果仍然不存在，则从数据库中获取数据并将其写入到缓存中，并将该key加入到布隆过滤器中。
结语
以上是两种有效的Redis缓存穿透方案，分别采用了互斥锁和布隆过滤器来实现。在具体应用中，我们可以根据实际情况来选择并结合多种方案，以达到最优的效果。
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设计数据库时是设计表越少越好，还是越多越好
1，数据表与数据表之间有关联（relationship）是肯定的，但是不一定要用外键（foreignkey），为什么？外键本质是一种约束（constraint），该约束决定了你在增删改查的时候都会有额外开销。 【实际上数据库在处理外键的时候估计也是创建一个中间表根据中间表来做关联操作，完成后再删除】2，“对于“n对n”的关系，两个model之间肯定是需要一张中间表的，比如student、class之间选课关系，是多对多的，肯定需要一张enroll的表来维持，记录两个表的主键（primarykey），但是不需要在数据库层加外键约束，只需要加两个索引，或作为联合主键。 3，至于查询，尽量不用join。 但是问题是我确确实实是需要知道多个表的信息。 比如我要知道某门课（class，已知id）的信息，同时还有选上该课（enrolled）的学生信息（student）。 使用join？没问题，我相信你可以写出一个很长的join语句。 但是，可能有的地方大概这样实现的（伪代码）：getclassinfo(@class_id){selectclass_col1,class_=@class_id}getstudentinfo(@class_id){selectstudent_col1,student_(__id=@class_id)}两种方案各有优缺。 后者最大的一个优点是灵活，比如我们引入缓存（caching）。 一般来说，一个学校class数量不多，并且经常被查询，系统可能会引入缓存层（如memcached、redis）来存放class对象。 那么上面的getclassinfo其实会变为{if((@class_id)!=null){(@class_id);}//查询数据库（只有class表），和上面的sql一样(@class_id,class_object);returnclass_object;}
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