Redis的缓存雪崩、穿透、击穿问题

快速了解

1、什么是缓存雪崩现象，是怎么导致的，如何解决

2、什么是缓存穿透现象，是怎么导致的，如何解决

3、什么是缓存击穿现象，是怎么导致的，如何解决

4、缓存穿透和缓存击穿的区别

背景：

只要是在系统中引入了中间件缓存模块，就均有可能出现缓存面临的这些问题：缓存雪崩、穿透、击穿问题。认识这些问题背后产生的本质，以后在涉及到利用缓存业务的时候，尤其是并发高的时候，特别需要注意这些问题

缓存雪崩

缓存雪崩是指缓存中大量的数据同一时刻失效或者缓存不可用，而查询数据量巨大，直接打到数据库，引起数据库压力过大甚至宕机的现象。

导致的可能原因：

1. key设置过期的时间一致
2. redis不是高可用，挂掉了。

解决方案：

1. 批量往Redis存数据的时候，把每个Key的失效时间都加个随机值
2. 搭建高可用的redis，比如哨兵模式或者集群模式
3. 兜底逻辑使用熔断机制。防止过多请求同时打到DB

缓存击穿

缓存击穿指并发查同一条数据，当这个Key在失效的瞬间，持续的大并发就穿破缓存，直接请求数据库。

缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库。

解决方案：

1. 热点key缓存不失效：对热点key可以设置永不过期。
2. 使用互斥锁或堵塞队列：这样可以控制数据库的线程访问数，减小数据库的压力，但也会让系统吞吐率有所下降

缓存穿透

指查询一个数据库一定不存在的数据【绕过缓存去查数据库。（尤其是黑客攻击）】

原因：

• 黑客攻击，空数据查询通常指攻击者伪造大量不存在的数据进行访问（比如不存在的商品信息、用户信息）

• 网络爬虫，缓存污染通常指在遍历数据等情况下冷数据把热数据驱逐出内存，导致缓存了大量冷数据而热数据被驱逐。

解决：

• 添加一些校验。接口层增加校验，比如用户鉴权校验，参数做校验，不合法的参数直接代码Return，比如：id 做基础校验，id <=0的直接拦截等。
• 网关层Nginx配置IP或者代码逻辑实现限制ip同一时间段的访问次数
• 利用布隆过滤器来实现对缓存 key 的检验