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緩存系統不得不考慮的另一個問題是緩存穿透與失效時的雪崩效應。緩存穿透是指查詢一個一定不存在的數據，由於緩存是不命中時被動寫的，並且出於容錯考慮，如果從存儲層查不到數據則不寫入緩存，這將導致這個存在的數據每次請求都要到存儲層去查詢，失去了緩存的意義。
有 很多種方法可以有效地解決緩存穿透問題，最常見的則是采用布隆過濾器，將所有可能存在的數據哈希到一個足夠大的bitmap中，一個一定不存在的數據會被 這個bitmap攔截掉，從而避免了對底層存儲系統的查詢壓力。在數據魔方里，我們采用了一個更為簡單粗暴的方法，如果一個查詢返回的數據為空（不管是數 據不存在，還是系統故障），我們仍然把這個空結果進行緩存，但它的過期時間會很短，最長不超過五分鍾。
緩 存失效時的雪崩效應對底層系統的沖擊非常可怕。遺憾的是，這個問題目前並沒有很完美的解決方案。大多數系統設計者考慮用加鎖或者隊列的方式保證緩存的單線 程（進程）寫，從而避免失效時大量的並發請求落到底層存儲系統上。在數據魔方中，我們設計的緩存過期機制理論上能夠將各個客戶端的數據失效時間均 勻地分布在時間軸上，一定程度上能夠避免緩存同時失效帶來的雪崩效應。