1. Redis 缓存穿透解决方案
1.1. 缓存穿透的场景
get 传参数,参数一般是 id,如果这个 id 是一个无效 id
String key = request.getParameter("key");
List<BuyCart> list = new ArrayList();
//习惯性会用json来保存结构数据
String cartJson = redisOperator.get(key);
if(StringUtls.isBlank(cartJson)){
//redis里面没有保存这个key
list = cartService.getCarts(key);
//从数据库里查出来然后写入redis
if(list!=null&&list.size()>0){
redisOperator.set("cartId:"+key,JsonUtils.objectToJson(list));
}else{
redisOperator.set("cartId:"+key,JsonUtils.objectToJson(list),10*60);
}
}else{
//redis里有值
list = JsonUtils.jsonToList(list));
}
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假如我系统被人攻击了,如何攻击?
get 传参数,传 N 个无效的 id
1.2. 布隆过滤器 bloomfilter
之前讲了一个 hyperloglog,保存不重复的基数个数:比如记录访问的 UV,我只需要个数
场景描述
比如我们一个新闻客户端,不断的给用户推荐新的新闻,推荐去重,还要高效
这个时候你想到 Redis,能实时推送并快速去重
用户 A:1 2 3 4 5 6(2 7 9)每个用户都应该有一个浏览的历史记录:一旦时间长了,是不是数据量就非常大
如果用户量也很大怎么办?
这个时候我们的布隆过滤器就登场了
总结一下
1.2.1. 布隆过滤器的运行场景
它本身是一个二进制的向量,存放的就是 0,1
比如我们新建一个长度为 16 的布隆过滤器
所以布隆过滤器的精度是取决于 bloom 的存储大小的的,如果长度越大,精度就越高
布隆过滤器的特征
精度是取决于 bloom 的存储大小的的,如果长度越大,精度就越高
只能判断数据是否一定不存在,而无法判断数据是否一定存在
bloom 的存储节点不能删除,一旦删除就影响其他节点数据的特征了
布隆过滤器存储的节点数据一定是历史数据
1.2.2. 布隆过滤器的使用
到入 google 的 guava 的 POM
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>28.2-jre</version>
</dependency>
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BloomFilter 的代码测试
public class BloomFilterTest {
public static void main(String[] args) {
//字符集,bf的存储长度一般是你要存放的数据量1.5-2倍,期望的误判率
BloomFilter bf = BloomFilter.create(Funnels.stringFunnel(Charset.forName("utf-8")),100000,0.0001);
for(int i=0;i<100000;i++){
bf.put(String.valueOf(i));
}
int flag = 0;
for(int i=100000;i<200000;i++){
if(bf.mightContain(String.valueOf(i))){
flag++;
}
}
System.out.println("误判了:"+flag);
}
}
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1.2.3. Redis 集成布隆过滤器
Redis 官方提供的布隆过滤器支持的是到了 Redis4.x 以后提供的插件功能
# 下载bloomfilter的插件
wget https://github.com/RedisLabsModules/rebloom/archive/v1.1.1.tar.gz
# 解压
make
# 去到redis的配置文件对我们的过滤器进行添加
loadmodule /usr/local/software/RedisBloom-1.1.1/rebloom.so
# 创建bloomfilter并添加一个值
# 默认过滤器长度为100,精度0.01 : MBbloom
bf.add users value1 #可以不断添加到同一个key
bf.madd users value1 value2
# 判断一个值是否存在
bf.exists users value1
# 判断多个值是否存在
bf.mexists users value1 value2 value3
# 手工建立bloomfliter的配置
bf.reserve userBM 0.001 10000
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1.2.4. Java 集成 Redis BloomFilter
先导入依赖
<dependency>
<groupId>com.redislabs</groupId>
<artifactId>jrebloom</artifactId>
<version>1.2.0</version>
</dependency>
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Java 的 bloomfilter 调用
import io.rebloom.client.Client;
public class RedisBloomFilterTest {
public static void main(String[] args) {
Client bloomClient = new Client("127.0.0.1",6379);
//先创建bloomfilter
bloomClient.createFilter("userFilter",1000,0.001);
bloomClient.add("userFilter","gavin");
System.out.println("bloomfilter:"+bloomClient.exists("userFilter","gavin"));
}
}
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1.2.5. 布隆过滤器的使用总结
布隆过滤器如果初始值过大会占用较大空间,过小会误差率高,使用前估计好元素数量
error_rate 越小,占用空间就越大
只能判断数据是否一定不存在,而无法判断数据是否一定存在
可以节省 90%的存储空间
但匹配精度会有一点不准确(涉及空间和时间的转换:0.01%)
布隆过滤器只能 add 和 exists 不能 delete
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