Redis緩存穿透和雪崩
緩存穿透
概念
用戶如果想查詢一個數據，會先在redis內存數據庫中進行查詢，redis中沒有，再向持久層數據庫中查詢。
緩存穿透的概念很簡單，用戶想要查詢一個數據，發現redis內存數據庫沒有，也就是緩存沒有命中，於是向持久層數據庫查詢。發現也沒有，於是本次查詢失敗。當用戶很多的時候，緩存都沒有命中，於是都去請求了持久層數據庫。這會給持久層數據庫造成很大的壓力，甚至直接導致崩潰。這時候就相當於出現了緩存穿透。
解決方案
1.布隆過濾器
布隆過濾器是一種數據結構，對所有可能查詢的參數以hash形式存儲，在控制層先進行
校驗，不符合則丟棄，從而避免了對底層存儲系統的查詢壓力；
2.緩存空對象
當存儲層不命中后，即使返回的
空對象也將其緩存起來，同時會設置一個過期時間，之后再訪問這個數據將會從緩存中獲取，保護了后端數據源；
但是這種方法會存在兩個問題：
- 如果空值能夠被緩存起來，這就意味着緩存需要更多的空間存儲更多的鍵，因為這當中可能會有很多的空值的鍵；
- 即使對空值設置了過期時間，還是會存在緩存層和存儲層的數據會有一段時間窗口的不一致，這對於需要保持一致性的業務會有影響。
緩存擊穿
概念
這里需要注意和緩存穿透的區別:
緩存擊穿，是指一個key非常熱點，大並發集中對這一個點進行訪問，當這個key在失效的瞬間，持續的大並發就穿破緩存，直接請求數據庫，就像在一個屏障上鑿開了一個洞。由於緩存過期，會同時訪問數據庫來查詢最新數據，並且回寫緩存，會導使數據庫瞬間壓力過大。
解決方案
1.設置熱點數據永不過期
從緩存層面來看，沒有設置過期時間，所以不會出現熱點key過期后產生的問題。
2.加互斥鎖
分布式鎖：使用分布式鎖，保證對於每個key同時只有一個線程去查詢后端服務，其他線程沒有獲得分布式鎖的權限，因此只需要等待即可。這種方式將高並發的壓力轉移到了分布式鎖，因此對分布式鎖的考驗很大。
緩存雪崩
概念
緩存雪崩，是指在某一個時間段，緩存集中過期失效。
產生雪崩的原因之一，有一部分東西在redis中集中過期了，而對這些東西的訪問查詢，都落到了數據庫上，對於數據庫而言，就會產生周期性的壓力波峰。於是所有的請求都會達到存儲層，存儲層的調用量會暴增，造成存儲層也會掛掉的情況。
其實集中過期，倒不是非常致命，比較致命的緩存雪崩，是緩存服務器某個節點容機或斷網。
因為自然形成的緩存雪崩，一定是在某個時間段集中創建緩存，這個時候，數據庫也是可以頂住壓力的。無非就是對數據庫產生周期性的壓力而已。
而緩存服務節點的宕機，對數據庫服務器造成的壓力是不可預知的，很有可能瞬間就把數據庫壓垮。
解決方案
1.redis高可用
這個思想的含義是，既然redis有可能掛掉，那可以多增設幾台redis，這樣一台掛掉之后其他的還可以繼續工作，其實就是搭建的集群。
2.限流降級
這個解決方案的思想是，在緩存失效后，通過加鎖或者隊列來控制讀數據庫寫緩存的線程數量。比如對某個key只允許一個線程查詢數據和寫緩存，其他線程等待。
3.數據預熱
數據加熱的含義就是在正式部署之前，我先把可能的數據先預先訪問一遍，這樣部分可能大量訪問的數據就會加載到緩存中。在即將發生大並發訪問前手動觸發加載緩存不同的key，設置不同的過期時間，讓緩存失效的時間點盡量均勻。
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