原文連接:https://mp.weixin.qq.com/s/KRGm26sjlMX8EXUzmN6XEA
在系統(tǒng)設(shè)計時，如果能預(yù)先看到一些問題，并在設(shè)計層面提前解決，就會給后期的開發(fā)帶來很大的便捷。
單系統(tǒng)中的Session對象可以直接保存在內(nèi)存中，但在分布式或集群環(huán)境下，多個不同的節(jié)點就要采取措施來共享Session對象，具體可以使用以下幾種方式。Session Replication 是指在客戶端第一次發(fā)出請求后，處理該請求的服務(wù)端就會創(chuàng)建一個與之對應(yīng)的Session對象，用于保存客戶端的狀態(tài)信息，之后為了讓其他服務(wù)端也能保存一份此Session對象，就需要將此Session對象在各個服務(wù)端節(jié)點之間進行同步，如圖1所示。
Session Sticky是通過Nginx等負載均衡工具對各個用戶進行標記（例如對Cookie標記），使每個用戶在經(jīng)過負載均衡工具后都請求固定的服務(wù)節(jié)點，如圖2所示。
可以將系統(tǒng)中所有的Session對象都存放到一個獨立的Session服務(wù)中，之后各個應(yīng)用服務(wù)再分別從這個Session服務(wù)中獲取需要的Session對象，如圖3所示。在大規(guī)模分布式系統(tǒng)中，就推薦使用這種獨立Session服務(wù)方式。并且這種方式在存儲Session對象時，既可以用數(shù)據(jù)庫，也可以使用各種分布式或集群存儲系統(tǒng)。緩存可以在一定程度上緩解高并發(fā)造成的性能問題，但在一些特定場景下緩存自身也會帶來一些問題，比較典型的就是緩存穿透與緩存雪崩問題。
緩存穿透是指大量查詢一些數(shù)據(jù)庫中不存在的數(shù)據(jù)，從而影響數(shù)據(jù)庫的性能。例如Redis等KV存儲結(jié)構(gòu)的中間件可以作為MySQL等數(shù)據(jù)庫的緩存組件，但如果某些數(shù)據(jù)沒有被Redis緩存卻被大量的查詢，就會對MySQL帶來巨大壓力，如圖4所示。
理解了緩存穿透的原因后，解決思路就已經(jīng)明確了，舉例如下。
1）攔截非法的查詢請求，僅將合理的請求發(fā)送給MySQL。
如，可以使用驗證碼、IP限制等手段限制惡意攻擊，并用敏感詞過濾器等攔截不合理的非法查詢。
如，假設(shè)在iphone9上市后，可能會導(dǎo)致大量用戶搜索iphone9，但此時Redis和MySQL中還沒有iphone9這個詞。將數(shù)據(jù)庫中不存在的iphone9也緩存在Redis中，如Key=iphone9,value=””。之后當用戶再次搜索iphone9時，就可以直接從Redis中拿到結(jié)果，從而避免對MySQL的訪問，如圖5所示。
提示：為了減少Redis對大量空對象的緩存，可以適當減少空對象的過期時間。將MySQL中的所有數(shù)據(jù)的name值都映射成hash值，例如可以將“商品表”中的商品名“iphone8”映射成MD5計算出來的hash值，然后再將全部name的hash值放入Redis中，從而構(gòu)建出一個“數(shù)據(jù)庫中所有可查數(shù)據(jù)的hash倉庫”。之后，每次在查詢MySQL之前都會先查詢這個hash倉庫，如果要查詢數(shù)據(jù)的hash值存在于倉庫中，再進入MySQL做真實的查詢，如果不存在則直接返回。需要注意的是，由于不同數(shù)據(jù)的hash值在概率上時可能相同的，因此可能會漏掉對個別數(shù)據(jù)的攔截，如圖6中的“B”。
圖6 不同數(shù)據(jù)的Hash值相同而造成的問題
除了緩存穿透以外，在使用緩存時還需要考慮緩存雪崩的情況。緩存雪崩是指由于某種原因造成Redis突然失效，從而造成MySQL瞬間壓力驟增，進而嚴重影響MySQL性能甚至造成MySQL服務(wù)宕機。?
2）避免大量緩存對象的key集中失效，盡力讓過期時間分配均勻一些，例如，可以給各個緩存的過期時間乘一個隨機數(shù)；3）通過隊列、鎖機制等控制并發(fā)訪問MySQL的線程數(shù)。
最近面試BAT，整理一份面試資料《Java面試BAT通關(guān)手冊》，覆蓋了Java核心技術(shù)、JVM、Java并發(fā)、SSM、微服務(wù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。
獲取方式：點“在看”，關(guān)注公眾號并回復(fù)?666?領(lǐng)取，更多內(nèi)容陸續(xù)奉上。
