redis之缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

一、缓存穿透

1 什么是缓存穿透

缓存穿透是指查询一个在redis和DB中都不存在的数据，redis中查不到去DB查，DB查不到则不写入redis，导致每次查询这个数据都要穿过redis穿透到DB

2 缓存穿透产生的情况

1) 业务不合理的设计

2) 误操作: 误删除了redis和DB中的数据

3) 黑客非法请求攻击: 故意捏造大量非法请求读取不存在的业务数据

3 解决措施

缓存穿透是不可能自动恢复的

1) 设置空值或默认值

查询DB为空，可以给缓存设置个空值或者默认值写入redis，同时设置一个过期时间

2) 布隆过滤器

a) 将数据库所有的数据加载到布隆过滤器

b) 当有请求时先去布隆过滤器查询，判断查询的数据是否存在

c) 如果判断数据不存在，那么直接返回空给客户端

d) 如果判断数据存在，那么则查询缓存或DB

e) 将DB中查询的结果返回给客户端，并且缓存到 Redis 中

二、缓存击穿

1 什么是缓存击穿

缓存击穿是指热点key在过期失效的瞬间，大量请求穿过了redis直接访问DB

严重的情况甚至会造成DB服务宕机

2 解决措施

1) 热点数据永不过期

2) 加锁

保证每个热点key同时只有一个线程去查询，其它线程会被阻塞，等锁释放开，缓存已有了数据，其它线程就不必访问DB，这会影响服务的高并发量

三、缓存雪崩

1 什么是缓存雪崩

缓存雪崩是指redis中大量key过期或者redis宕机，导致请求直接访问DB，引起DB压力过大甚至宕机

2 解决措施

1) 随机分散过期时间

2) 限流降级: 缓存失效后，通过加锁或队列来控制读取DB且写入redis的线程数量

3) 熔断：暂停缓存访问待实例恢复，返回预定义信息(错误页面或空值等信息)

4) 配置 redis 高可用集群

四、三个缓存问题之间的区别

缓存击穿是热点key过期失效的瞬间，有大量的请求穿过了redis直接访问DB

缓存穿透是请求查询不存在key，穿过了redis直接访问DB

缓存雪崩是大量key同一时间过期或者redis宕机，请求穿过了redis请求直接访问DB

缓存击穿、缓存雪崩都是DB中有数据，但redis中没有，是可以自动恢复的；缓存穿透是redis和DB都没有数据，不可能自动恢复的