中间件-redis击穿、穿透区别,如何设计用例及测试

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Redis 的基本概念

在没有添加 Redis 的时候,后端的查询流程是:

  1. 用户访问页面。

  2. 请求后端服务。

  3. 经过逻辑处理后,去数据库查询信息。

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在添加 Redis 的之后,后端的查询流程是:

  1. 用户访问页面。

  2. 请求后端服务。

  3. 经过逻辑处理后,先去缓存(Redis)中进行查询,如果查到,则直接返回。

  4. 如果没有查到信息,则直接向数据库进行查询,查询到之后,数据库会讲数据信息同步到缓存(Redis)中,以便下次查询。

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什么是击穿

当 Redis 某个热 key(比如首页广告)过期或者因为某些异常原因导致于无法从缓存中获取,导致大量的并发访问数据库而崩溃。

举个例子,比如双十一活动中,大量用户同时会查询首页的某个广告服务,正常查询流程中,我们的服务会直接在缓存中进行查询,查到了之后,返回给用户。

但是假设在这个过程中,这个广告服务的 key 过期,即这个缓存失效了,那么就会有大量的并发请求直接打到数据库中,导致数据库崩溃。

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如果要复现这个测试场景,可以通过如下的测试步骤进行复现:

  1. 获取热 key 的列表(与运维沟通后获取)。

  2. 模拟热 key 失效的场景(比如登陆 Redis,直接将热 key 删除)。

  3. 查看研发是否有对应的容错机制(降级或熔断),从而能保证主要服务的正常运行。

什么是穿透

缓存穿透就是指:用户不断发起请求缓存和数据库中都没有的数据。

在正常的请求过程中,如果在缓存(Redis)中没有查到信息,则直接向数据库进行查询,查询到之后,数据库会讲数据信息同步到缓存(Redis)中,以便下次查询。

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如果是缓存穿透的场景,比如传一个用户 id 为-1,这个用户 id 在缓存里面是肯定不存在的,因为每次请求数据库中也没有对应的数据信息,那么数据库也就不会同步到缓存(Redis)中,所以就会导致,每一次的请求,都会直接打到数据库上,导致数据库崩溃。

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如果要复现这个测试场景,可以通过如下的测试步骤进行复现:

  1. 不停访问对应服务的接口,传递一个不存在的数据的查询请求。

  2. 查看研发是否有对应的容错机制,从而能保证不会有大量的请求打在数据库上。

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虽然百度到的对「缓存穿透的解释」都是:用户不断发起请求缓存和数据库中都没有的数据。
但是我还是想知道数据库中有没有的数据是「缓存穿透」这个场景的重点吗?

造成我困惑是因为我把「查询数据库中都没有的数据」认作了「缓存穿透」的手段,因为大家都知道数据库中没有的数据,就一定不会有缓存。所以大家都拿这个手段去制造「缓存穿透」现象。

那么,如果不是「查询数据库中都没有的数据」原因造成的大量请求未经缓存直达数据库,就不是「缓存穿透」吗? @_AD 请老师解惑

比如,刚上线一个商城系统,全部数据都没有预热,即都没有缓存,服务上线后立马有1w个不同商品的查询请求涌入。因为第一轮请求没有缓存,造成数据库连接压力剧增导致的数据库挂掉,算「缓存穿透」吗?

是这个场景的重点。

缓存穿透、雪崩、击穿其实最后的体现结果都是大量请求打到数据库上。他们的区别主要在于过程或者说场景的复现方式。不是在于结果,你理解成区别在于结果了。

想通了!谢谢老师!!

嗯嗯,中间件测试这一块重点在于中间件的变化。这样理解就好了,要不然就成数据库的测试啦

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