Redis緩存穿透和雪崩（面試高頻，工作常用！）
Redis緩存的使用，極大的提升了應用程序的性能和效率，特別是數據查詢方面。但同時，它也帶來了一 些問題。其中，最要害的問題，就是數據的一致性問題，從嚴格意義上講，這個問題無解。如果對數據 的一致性要求很高，那么就不能使用緩存。 另外的一些典型問題就是，緩存穿透、緩存雪崩和緩存擊穿。目前，業界也都有比較流行的解決方案。
緩存穿透（查不到）
概念
概念
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，這時候就相當於出現了緩存穿透。
解決方案
解決方案
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；
緩存空對象
當緩存層不命中后，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：
1、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；
2、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（量太大，緩存過期）
概述
就比如說：微博又有明星出軌了，大量用戶請求去請求同一個東西，這個時候緩存某個key設置的過期時間是60s，60.1s緩存恢復了，在這0.1s的時間內，大量的請求就跑到了MySQL關系型數據庫里面了，容易使數據庫宕機，這就是擊穿！
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，在不停的扛着大並發，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。
當某個key在過期的瞬間，有大量的請求並發訪問，這類數據一般是熱點數據，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
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。
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！
如下圖：當大量請求在key過期后的很短時間內跑到了MySQL數據庫，我們采用分布式鎖，保證只有一個線程跑到MySQL數據庫！對分布式鎖考驗很大！
緩存雪崩
緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩都是服務器高可用問題！
概念
概念
緩存雪崩，是指在某一個時間段，緩存集中過期失效。（比如說停電了，Redis宕機！）
產生雪崩的原因之一，比如在寫本文的時候，馬上就要到雙十二零點，很快就會迎來一波搶購，這波商品時間比較集中的放入了緩存，假設緩存一個小時。那么到了凌晨一點鍾的時候，這批商品的緩存就都過期了。而對這批商品的訪問查詢，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宕機或斷網。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。
雙十一：停掉一些服務，保證主要的服務可用！這就是雙十一當前退款是不可能退款的原因！
解決方案
redis高可用
這個思想的含義是，既然redis有可能掛掉，那我多增設幾台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。（異地多活！）
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。
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。