CN111813792A - 一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法与设备 - Google Patents
一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法与设备 Download PDFInfo
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Abstract
与现有技术相比,本申请通过一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法,当满足触发条件,基于分布式缓存系统缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。通过该方法,可确保分布式缓存系统合理保持热点缓存数据的存储时长,又能及时清除低频缓存数据,在确保分布式缓存系统缓存数据使用效率的同时,提高了分布式缓存系统存储空间利用效率。
Description
技术领域
本申请涉及计算机数据处理技术领域,尤其涉及一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的技术。
背景技术
在大型互联网应用中由于高并发访问、快速响应、动态扩展、易维护性等需求,为了减轻数据库负担,通常采用分布式缓存系统,如redis(Remote Dictionary Server,远程字典服务)。在构建分布式缓存系统应用时,往往会为其中存储的缓存数据设定一个合理的过期失效时间,缓存系统会定期清理过期失效的缓存数据,释放过期失效的缓存数据占用的存储空间,以保证缓存系统的可持续性。但是在高并发访问场景下,当大量请求因缓存数据过期失效等原因未能获取到缓存数据时,需要向数据库请求重新加载数据,这样就会造成数据库压力瞬间增大,甚至数据库崩溃。
针对上述应用场景,现有应对方式通常是对于高频被请求的数据在分布式缓存系统中被设置成永不过期。但是这种应对方式会导致分布式缓存系统缓存数据占用空间的不断攀升,而当缓存数据的使用频度降低后,并没有一个合理的机制去清理这些数据,造成分布式缓存系统存储空间的浪费。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法与设备,用以解决现有技术中分布式缓存系统缓存数据更新效率低的技术问题。
根据本申请的一个方面,提供了一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法,其中,所述方法包括:
当满足触发条件,基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
采用所述方法以使得缓存数据的缓存关键字对应的缓存失效时间平滑后移,避免因缓存数据突然失效无法访问到,也避免了缓存数据永不过期造成分布式缓存系统的存储空间浪费。
可选地,其中,所述缓存数据通过数据封装的方式存储,其中,所述缓存数据的外层为数据过期时间,内层为对应的业务数据。
可选地,其中,所述触发条件包括以下任一项:
接收到缓存数据更新指令;
基于缓存数据请求,对所述缓存数据进行加载。
可选地,其中,基于缓存数据请求,对所述缓存数据进行加载包括:
当接收到所述缓存数据请求,根据所述缓存数据的缓存关键字判断所述缓存数据的缓存关键字是否失效;
当所述缓存关键字有效,基于所述数据过期时间判断所述缓存数据是否过期;
若所述缓存数据已过期,基于预设加载参数加载缓存数据,其中,所述预设加载参数包括等待或者不等待。
可选地,其中,当所述预设加载参数为不等待,异步加载缓存数据;当所述预设加载参数为等待,同步加载缓存数据。
可选地,其中,所述同步加载缓存数据包括:
若成功获取到数据加载分布式锁,向数据库请求所述缓存数据,接收所述数据库返回的所述缓存数据,加载所述缓存数据;
或者,若未获取到所述数据加载分布式锁,进入等待重试流程。
可选地,其中,所述等待重试流程包括:
若成功获取到数据重试的线程锁,基于预设重试参数访问缓存关键字,直至成功获取到对应的缓存数据,以实现所述缓存数据加载,并通知其它等待线程领取所述缓存数据;
或者,若未获取到所述线程锁,进入等待状态,等待其它等待重试线程的通知。
可选地,其中,所述预设重试参数包括以下任一项:
重试等待间隔时长;
最大重试次数。
根据本申请的另一方面,还提供了一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的设备,其中,所述设备用于当满足触发条件,基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
与现有技术相比,本申请通过一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法,当满足触发条件,基于分布式缓存系统缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。通过该方法,可确保分布式缓存系统合理保持热点缓存数据的存储时长,又能及时清除低频缓存数据,在确保分布式缓存系统缓存数据使用效率的同时,提高了分布式缓存系统存储空间利用效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出根据本申请一个方面的一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法流程图;
图2示出一个实施例的请求分布式缓存系统缓存数据的流程图;
图3示出一个实施例的分布式缓存系统缓存数据的数据加载流程图;
图4示出一个实施例的分布式缓存系统缓存数据的数据加载等待重试流程图;
图5示出根据本申请另一个方面的一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的设备示意图;
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
在本申请一个典型的配置中,系统各模块和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
为更进一步阐述本申请所采取的技术手段及取得的效果,下面结合附图及可选实施例,对本申请的技术方案,进行清楚和完整的描述。
图1示出本申请一个方面的一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法流程图,其中,一个实施例的方法包括:
S11当满足触发条件,基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
在本申请中,所述方法通过设备1执行,所述设备1为用于分布式缓存系统、包含软硬件的计算机设备和/或云,所述计算机设备包括但不限于个人计算机、笔记本电脑、工业计算机、服务器、多个服务器集;所述云由基于云计算(Cloud Computing)的大量计算机或网络服务器构成,其中,云计算是分布式计算的一种,由一群松散耦合的计算机集组成的一个虚拟超级计算机。
在此,所述计算机设备和/或云仅为举例,其他现有的或者今后可能出现的设备和/或资源共享平台如适用于本申请也应包含在本申请的保护范围内,在此,以引用的方式包含于此。
在该实施例中,所述设备1中缓存数据对应有缓存关键字,通过缓存失效时间可判断缓存关键字是否失效,从而确定缓存数据是否失效。
在所述步骤S11中,所述设备1首先判断是否满足触发条件,当满足触发条件,所述设备1基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
其中,所述缓存失效时长是一个基于业务要求以及分布式缓存系统的实际配置情况预置的参数,缓存失效时长一般预置不少于1天,以保证缓存数据及其缓存关键字不会在短时间内失效。缓存失效时间更新后根据预设的缓存失效时长启动倒计时,如缓存数据未更新,和/或其对应的缓存关键字也未更新,则归零后该缓存数据被清除,释放存储空间;或者缓存失效时间更新后,基于预设机制比较当前时间与缓存失效时间,若缓存失效时间到期,则清除该缓存数据,释放存储空间。
该实施例中所述方法,可以提高分布式缓存系统数据更新效率,提升存储空间的利用率。
可选地,其中,所述缓存数据通过数据封装的方式存储,其中,所述缓存数据的外层为数据过期时间,内层为对应的业务数据。
其中,所述数据过期时间初值由预设的数据过期时长确定,每当缓存数据更新时所述数据过期时间初值置为预设的数据过期时长,然后启动倒计时,如缓存数据未更新,则归零后所述缓存数据过期,如在归零前所述缓存数据有更新,则将所述数据过期时间初值重置为预设的数据过期时长;或者所述数据过期时间根据数据过期时长与缓存数据更新的当前时间确定,缓存数据更新时,该数据过期时间也相应更新,基于预设机制比较当前时间与数据过期时间,若数据过期时间到期,则说明该缓存数据已过期。以确保在缓存数据有效期内可根据业务应用的数据请求正常返回数据,保证业务数据的快速响应,无需向数据库申请加载数据,减轻数据库负担。
缓存失效时长应大于数据过期时长,以确保在分布式缓存系统缓存数据过期但还有效时能根据预置机制在高并发情况下直接根据数据请求正常返回数据,而无需向数据库申请加载数据,造成数据库负担大增;而在低并发时加载新版数据,写入分布式缓存系统以更新缓存数据,根据数据请求返回新版数据。
可选地,其中,所述触发条件包括以下任一项:
接收到缓存数据更新指令;
基于缓存数据请求,对所述缓存数据进行加载。
其中的一种触发条件下,当设备1接收到缓存数据更新指令,分布式缓存系统加载数据库发送的新版数据,写入分布式缓存系统,同时基于缓存数据更新的当前时间及预设的缓存失效时长来更新该缓存数据的缓存关键字对应的缓存失效时间。
另一种触发条件下,当基于缓存数据请求,对所述缓存数据进行加载。
可选地,其中,所述基于缓存数据请求,对所述缓存数据进行加载包括:
当接收到所述缓存数据请求,根据所述缓存数据的缓存关键字判断所述缓存数据的缓存关键字是否失效;
当所述缓存关键字有效,基于所述数据过期时间判断所述缓存数据是否过期;
若所述缓存数据已过期,基于预设加载参数加载缓存数据,其中,所述预设加载参数包括等待或者不等待。
其中,一个实施例的业务应用向分布式缓存系统请求缓存数据的流程如图2所示,当分布式缓存系统接收到业务应用发出的缓存数据请求时,首先判断该缓存数据的缓存关键字,以确认该缓存数据是否在分布式缓存系统中存在;若存在,然后根据该缓存数据缓存关键字对应的缓存失效时间判断所述缓存数据的缓存关键字是否失效:
若该缓存关键字有效,再基于缓存数据的数据过期时间判断所述缓存数据是否过期:如果该缓存数据未过期,则直接返回该缓存数据;如果该缓存数据已过期,则基于预设加载参数加载数据,即向数据库申请,接收数据库返回新版数据以实现数据加载,同时将数据写入分布式缓存系统并更新该缓存数据的过期时间和该缓存数据的缓存关键字对应的缓存失效时间。其中,所述预设加载参数包括等待或者不等待。
若该缓存关键字已失效或者不存在,说明分布式缓存系统中该缓存数据不可用或不存在相应缓存数据(如果该缓存关键字已失效,分布式缓存系统中该缓存数据不可用,分布式缓存系统基于预设规则清除该缓存数据和对应的缓存关键字,释放存储空间),则加载数据,即向数据库申请,接收数据库返回数据以实现数据加载,同时将数据写入分布式缓存系统,赋值缓存数据的过期时间,并创建对应的缓存关键字,赋值该缓存关键字对应的缓存失效时间。
可选地,其中,当所述预设加载参数为不等待,异步加载缓存数据;当所述预设加载参数为等待,同步加载缓存数据。
其中,针对高并发访问场景,缓存数据为高频使用数据,所述预设加载参数设置为不等待,根据数据请求直接返回分布式缓存系统中过期的该缓存数据,以保证快速返回缓存数据,防止缓存被击穿,同时,异步执行数据加载流程,向数据库申请,加载数据库返回的新版数据,写入分布式缓存系统,并更新该缓存数据的过期时间和缓存关键字对应的缓存失效时间。以利于高频使用的分布式缓存系统缓存数据在失效前的平滑过渡(虽然基于业务应用的数据请求向业务应用返回的缓存数据已过期,但能保证快速返回缓存数据,防止缓存击穿,而且又促使分布式缓存系统及时加载新版数据以更新分布式缓存系统中的缓存数据,并更新该缓存数据的过期时间和缓存关键字对应的缓存失效时间)。
其中,对于低频使用数据,所述预设加载参数设置为等待,同步加载缓存数据,从数据库加载新版数据,写入分布式缓存系统以更新该缓存数据,并更新该缓存数据的过期时间和缓存关键字对应的缓存失效时间,以保证根据业务应用的数据请求能返回新版数据。
可选地,其中,所述同步加载缓存数据包括:
若成功获取到数据加载分布式锁,向数据库请求所述缓存数据,接收所述数据库返回的所述缓存数据,加载所述缓存数据;
或者,若未获取到所述数据加载分布式锁,进入等待重试流程。
其中的一个实施例的数据加载流程如图3所示,通过数据加载流程加载新版数据。在数据加载流程中,不断尝试获取数据加载分布式锁。
若成功获取到数据加载分布式锁,则向数据库发出请求,接收数据库返回的新版数据,写入分布式缓存系统以更新缓存数据,并同时更新该缓存数据的过期时间和缓存关键字对应的缓存失效时间。
若未能成功获取到数据加载分布式锁,说明有其它线程在加载该缓存数据:当是异步执行的数据加载流程时,该数据加载流程结束;当是同步执行的数据加载流程时,则进入等待重试流程。
可选地,其中,所述等待重试流程包括:
若成功获取到数据重试的线程锁,基于预设重试参数访问缓存关键字,直至成功获取到对应的缓存数据,以实现所述缓存数据加载,并通知其它等待重试线程;
或者,若未获取到所述线程锁,进入等待状态,等待重试线程的通知。
可选地,其中,所述预设重试参数包括以下任一项:
重试等待间隔时长;
最大重试次数。
其中,在等待重试流程中,若成功获取数据重试的线程锁,则按预设的重试等待间隔时长和/或最大重试次数,根据业务应用的数据请求,尝试访问缓存数据的缓存关键字,直至加载数据,写入分布式缓存系统,创建该数据的缓存关键字,成功访问到缓存关键字,获取并向业务应用返回缓存数据,并通知其它未获取到等待重试线程锁的等待重试流程结束;或达到预设的重试等待间隔时长和/或最大重试次数也未能成功访问到缓存关键字,则该等待重试流程超时,释放线程锁,结束该等待重试流程,其它等待获取线程锁的等待重试流程按所述流程继续重试,直至有一个等待重试流程能成功加载数据,写入分布式缓存系统,创建该数据的缓存关键字,访问到缓存关键字,获取并向业务应用返回缓存数据访问到向业务应用返回缓存数据;或者根据该业务应用的数据请求的所有等待重试流程都超时结束,该业务应用的数据请求失败,向业务应用返回超时。
一个实施例的高并发应用场景中,以上流程确保了在数据加载过程中,一个业务应用节点的高并发数据请求同时只有一个线程在尝试访问分布式缓存系统,获取到缓存数据后再分发给其它数据请求。可以达到大大减轻对分布式缓存系统重试的次数,减少无效访问的效果。
其中,一个实施例的等待重试流程如图4所示,通过等待重试流程最终成功加载数据,并通知其它线程领取该数据。
图5示出根据本申请另一个方面的一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的设备示意图,其中,所述设备包括:
装置51,用于当满足触发条件,基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
根据本申请的又一方面,还提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述方法。
根据本申请的又一方面,还提供了一种设备,其中,该设备包括:
一个或多个处理器;以及
存储有计算机可读指令的存储器,所述计算机可读指令在被执行时使所述处理器执行如前述方法的操作。
例如,计算机可读指令在被执行时使所述一个或多个处理器:当满足触发条件,基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
Claims (11)
1.一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的方法,其特征在于,所述方法包括:
当满足触发条件,基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述缓存数据通过数据封装的方式存储,其中,所述缓存数据的外层为数据过期时间,内层为对应的业务数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述触发条件包括以下任一项:
接收到缓存数据更新指令;
基于缓存数据请求,对所述缓存数据进行加载。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于缓存数据请求,对所述缓存数据进行加载包括:
当接收到所述缓存数据请求,根据所述缓存数据的缓存关键字对应的缓存失效时长判断所述缓存数据的缓存关键字是否失效;
当所述缓存关键字有效,基于所述数据过期时间判断所述缓存数据是否过期;
若所述缓存数据已过期,基于预设加载参数加载缓存数据,其中,所述预设加载参数包括等待或者不等待。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,当所述预设加载参数为不等待,异步加载缓存数据;当所述预设加载参数为等待,同步加载缓存数据。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述同步加载缓存数据包括:
若成功获取到数据加载分布式锁,向数据库请求所述缓存数据,接收所述数据库返回的所述缓存数据,加载所述缓存数据;
或者,若未获取到所述数据加载分布式锁,进入等待重试流程。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述等待重试流程包括:
若成功获取到数据重试的线程锁,基于预设重试参数访问缓存关键字,直至成功获取到对应的缓存数据,以实现所述缓存数据加载,并通知其它等待重试线程领取所述缓存数据;
或者,若未获取到所述线程锁,进入等待状态,等待其它等待重试线程的通知。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述预设重试参数包括以下任一项:
重试等待间隔时长;
最大重试次数。
9.一种用于分布式缓存系统中缓存数据更新的设备,其特征在于,所述设备用于当满足触发条件,基于缓存数据的缓存关键字将所述缓存关键字对应的缓存失效时间和/或缓存数据进行更新,其中,所述缓存失效时间基于当前时间及缓存失效时长进行更新。
10.一种计算机可读介质,其特征在于,
其上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
11.一种设备,其特征在于,该设备包括:
一个或多个处理器;以及
存储有计算机可读指令的存储器,所述计算机可读指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述方法的操作。
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