Redis緩存穿透,雪崩,擊穿現象與解決辦法
一.緩存穿透
1.什么是緩存穿透
緩存穿透，是指查詢一個數據庫一定不存在的數據。
例如：對於系統A，假設一秒 5000 個請求，結果其中 4000 個請求是黑客發出的惡意攻擊。黑客發出的那 4000 個攻擊，緩存中查不到，每次你去數據庫里查，也查不到。這種惡意攻擊場景的緩存穿透就會直接把數據庫給打死
2.解決辦法
（1）采用布隆過濾器BloomFilter
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
（2）緩存空值
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。 通過這個直接設置的默認值存放到緩存，這樣第二次到緩沖中獲取就有值了，而不會繼續訪問數據庫
（3）接口限流與熔斷、降級
重要的接口一定要做好限流策略，防止用戶惡意刷接口，同時要降級准備，當接口中的某些服務不可用時候，進行熔斷，失敗快速返回機制。
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二.緩存雪崩
1.什么是緩存雪崩
緩存雪崩，是指在某一個時間段，緩存集中過期失效。
舉個栗子：如果首頁所有 Key 的失效時間都是 12 小時，中午 12 點刷新的，我零點有個大促活動大量用戶涌入，假設每秒 6000 個請求，本來緩存可以抗住每秒 5000 個請求，但是緩存中所有 Key 都失效了。此時 6000 個/秒的請求全部落在了數據庫上，數據庫必然扛不住，真實情況可能 DBA 都沒反應過來直接掛了。
2.解決辦法
（1）加鎖排隊
key： whiltList value：1000w個uid 指定setNx whiltList value nullValue mutex互斥鎖解決，Redis的SETNX去set一個mutex key， 當操作返回成功時，再進行load db的操作並回設緩存； 否則，就重試整個get緩存的方法
（2） 數據預熱
緩存預熱就是系統上線后，將相關的緩存數據直接加載到緩存系統。這樣就可以避免在用戶請求的時候，先查詢數據庫，然后再將數據緩存的問題!用戶直接查詢事先被預熱的緩存數據!可以通過緩存reload機制，預先去更新緩存，再即將發生大並發訪問前手動觸發加載緩存不同的key
（3） 雙層緩存策略
C1為原始緩存，C2為拷貝緩存，C1失效時，可以訪問C2，C1緩存失效時間設置為短期，C2設置為長期。
（4） 定時更新緩存策略
失效性要求不高的緩存，容器啟動初始化加載，采用定時任務更新或移除緩存，
（5）不同過期時間
設置不同的過期時間，讓緩存失效的時間點盡量均勻
（6）熱點數據永不過期
部分用戶訪問特別頻繁的熱點數據，設置永不過期
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三.緩存擊穿
1.什么是緩存擊穿
緩存擊穿是指一個 Key 非常熱點，在不停地扛着大量的請求，大並發集中對這一個點進行訪問，當這個 Key 在失效的瞬間，持續的大並發直接落到了數據庫上，就在這個 Key 的點上擊穿了緩存。
2.解決辦法
（1）互斥鎖
public static String getData(String key) throws InterruptedException {
//從Redis查詢數據
String result = getDataByKV(key);
//參數校驗
if (StringUtils.isBlank(result)) {
try {
//獲得鎖
if (reenLock.tryLock()) {
//去數據庫查詢
result = getDataByDB(key);
//校驗
if (StringUtils.isNotBlank(result)) {
//插進緩存
setDataToKV(key, result);
}
} else {
//睡一會再拿
Thread.sleep(100L);
result = getData(key);
}
} finally {
//釋放鎖
reenLock.unlock();
}
}
return result;
}
（2）熱點數據永不過期
不過期將不存在該問題