缓存预热详解(4大解决方案)

缓存预热详解(4大解决方案)-mikechen

缓存预热是高并发场景经常会遇见的问题,下面我就重点来详解缓存预热及解决方案@mikechen

什么是缓存预热

缓存预热是指在系统正式投入使用之前,通过一系列操作将系统中的缓存数据提前加载到缓存中,以提高系统性能和响应速度。

 

为什么需要缓存预热

在系统正式上线或业务活动期间,可能会出现突发的用户访问量增加。

如果没有缓存预热,很可能会造成高并发流量来了之后,直接造成缓存没有命中,最终造成数据库宕机的风险。

缓存预热详解(4大解决方案)-mikechen

通过缓存预热,可以在系统上线前或低峰期加载数据,降低了数据库在高峰时刻的负载,减轻了底层存储系统的压力。

这样在用户发起请求时,可以直接从缓存中获取数据,而不需要去查询底层数据库或其他数据存储系统,从而显著提高了响应速度。

 

缓存预热解决方案

以下是缓存预热的四种主要解决方案。

1.全量加载(Full Load)

描述: 将系统中的所有数据一次性加载到缓存中,确保缓存中包含全部可能会被访问的数据。

适用场景: 适用于数据量相对较小、不经常变动的场景,或者在系统启动时执行。

优势: 简单直接,确保所有数据都在缓存中。

劣势: 可能导致性能开销较大,尤其是对于大规模数据集。

 

2.按需加载(On-Demand Load)

描述: 根据历史数据访问模式和业务规则,预测哪些数据可能被频繁访问,然后有选择性地加载这些数据到缓存中。

适用场景: 适用于数据量较大、有一定规律的场景,可以根据业务规则提前加载热点数据。

优势: 降低性能开销,只加载可能被使用的数据。

劣势: 需要对数据访问模式进行较为准确的预测。

 

3.定时加载(Scheduled Load)

描述: 在系统低峰期或非工作时间,定期执行缓存加载任务,将数据加载到缓存中。

适用场景: 适用于可以预测系统负载低谷的场景,以减少对正常运行的影响。

优势: 可以在系统相对空闲的时候执行,降低对用户的影响。

劣势: 无法实时适应系统变化,对数据的即时性有一定要求。

 

4.事件触发加载(Event-Driven Load)

描述: 根据特定事件触发缓存加载,例如数据更新、系统启动等。在事件发生时,执行缓存加载操作。

适用场景: 适用于有明确的触发事件,需要及时将变更的数据加载到缓存中。

优势: 数据更新时能够及时更新缓存,保持缓存与数据源的一致性。

劣势: 对系统中变更事件的监测和处理有一定要求。

这四种解决方案可以根据具体的业务需求和系统特点进行组合使用。

 

缓存预热总结

缓存预热可以在系统运行时将热门数据加载到缓存中,减少缓存未命中,提高系统整体性能。

缓存预热减少了对底层数据源(如数据库)的频繁访问,降低了数据源的负载。

缓存预热有助于系统更好地应对突发的用户访问量,避免系统崩溃或性能下降。

总体而言,缓存预热是系统优化的关键步骤之一,对于提高系统的稳定性、性能和用户体验至关重要。

作者简介

陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验,BAT资深面试官,就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

👇阅读更多mikechen架构文章👇

阿里架构 |双11秒杀 |分布式架构 |负载均衡 |单点登录 |微服务 |云原生 |高并发 |架构师

以上

关注作者「mikechen」公众号,获取更多技术干货!

后台回复架构,即可获取《阿里架构师进阶专题全部合集》,后台回复面试即可获取《史上最全阿里Java面试题总结

评论交流
    说说你的看法