缓存穿透、击穿、雪崩

• 前言
• 一、缓存穿透
• 二、缓存击穿
• 三、缓存雪崩
• 总结

       在实际开发中，常常会用到redis作为存储层（例如Mysql等常用数据库）的缓存层。作为缓存层也会常常遇到缓存失效等问题，这些问题的如何来的，又要怎样解决，可以一起来往下探讨。

概念

       缓存穿透从字面意思上看，就是穿过缓存层直接访问存储层。其原因是因为redis里没有用户想要查询的数据，从而去访问持久层数据库查询。例如在双11的时候，用户量增大，想要查询一个不存在的物品，缓存都没有命中就会去找持久层的数据库查询，此时给了数据库很大的压力，从而造成缓存穿透。

解决办法

1. 缓存一个空对象
   ​ 当访问到数据库层时，如果没有查询到，则立刻将返回的空对象缓存起来，同时设置一个过期时间（一般不超过5min），于是当再查询此数据时就不会去访问数据库层了。

2. 设置一个过滤规则处理
   ​ 这样的规则有布隆过滤器。布隆过滤器是一种数据结构，对所哟可能查询的参数以hash形式存储，在控制层先进行校验，不符合则丢弃，从而避免了对底层存储系统的查询压力。

概念

       缓存击穿与缓存穿透的区别是，由于大量用户访问同一个热点key，在热点key失效的一瞬间，就会有大量用户穿过缓存层去访问数据库层，增加数据库的压力。

解决办法

1. 设置热点数据永不过期
   ​ 将所需的热点key不设置过期时间，就不会出现失效的情况。

2. 加互斥锁
   ​ 使用分布式锁，保证每个key同时只有一个线程去查询，其他线程只需等待即可。

概念

       缓存雪崩是指，在某个时间段内，缓存集中过期失效，此时当有大用量用户访问时，所有请求都会到达数据库层，从而造成数据库宕机。

解决办法

1. 设置不同过期时间
   ​ 由于是缓存集体失效，那我们只需将key设置不同过期时间即可。

2. 数据预热
   ​ 我们可以先把热点数据全部预先访问一遍，此时可能会有大量访问的数据就会写入到缓存中。

3. 设置热点数据永不过期
   ​ 和缓存击穿一样，将所需的热点key不设置过期时间，就不会出现失效的情况。

4. 加互斥锁
   ​ 和缓存击穿一样，保证每个key同时只有一个线程查询，从而重新写入缓存。

   通俗来讲三种缓存情况：

• 缓存穿透是大量用户查询不到所需要的数据
• 缓存击穿是大量用户查询单条热点key，并且缓存在此时失效
• 缓存雪崩是大量用户查询多个热点key，并且缓存在此时失效