关于Redis缓存穿透的解决方案

前言：

我们知道一般软件的数据都是保存在磁盘中的，但是磁盘的读写是计算机里面最慢的硬件了，所以当并发量很高时会严重影响用户体验，甚至于会导致数据库崩溃，所以人们一般会在客户端与数据库之间增加Redis作为缓存，因为Redis是内存数据库所以能大大提高系统性能。但是在实际应用中会存在缓存异常：穿透、击穿、雪崩。那么他们分别是什么，为什么会产生，又怎么解决呢？那就让我们跟着咱奶奶一起学习吧！！

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一、缓存穿透

1. 什么是缓存穿透？

想象你开了一个杂货铺，货架上摆满零食（缓存），仓库里还有更多库存（数据库）。
正常情况：客人想买薯片，先看货架（缓存），有就直接买走；没有的话，你再去仓库（数据库）拿。
缓存穿透： 一群调皮小孩天天来问：“有没有猪猪侠的超级棒棒糖老板！？”（缓存和数据库里面都没有的数据） 你每次都要跑仓库找，但仓库根本没有这东西！ 结果：你累得半死（数据库压力大），真正想买零食的客人却被耽误了（服务变慢或崩溃）。

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2. 你该怎么样解决这些头痛的问题呢？（缓存穿透解决方案）

① 布隆过滤器 → 杂货铺的货物清单

• 你把每次进的货记录在本子上（布隆过滤器），记录所有真正存在的零食（数据库存在的数据）。

• 小孩问“猪猪侠超级棒棒糖”时（恶意攻击，不存在数据等）：

  • 你先查清单，发现根本没这东西，直接说：“没有！滚蛋小屁孩！”（拦截无效请求）
  • 只有清单上有的零食，你才去货架或仓库找。

• 缺点：万一把“新到的辣条”漏写在清单上（误判），可能让客人白跑一趟，但概率很低。

• ps：为了让咱奶也可以听懂所以这里对布隆过滤器的介绍较为简单，但是像你我这种新时代的聪明绝顶的程序员怎么能如此，想要进一步学习的可以查看我的“关于布隆过滤器的实现原理”这篇文章。

② 缓存空对象 → 贴个“缺货”标签

• 第一次有人问“超级棒棒糖”，你去仓库找了一圈，确实没有。
• 于是你在货架上贴一张纸条：“超级棒棒糖——缺货！明天再来！”（在缓存中添加空值，但是得设置过期时间，否则空值越来越多会影响系统性能）
• 其他小孩再来问，你直接指纸条：“缺货！”（避免反复查询数据库）

③ 参数校验 → 拒绝离谱问题

• 你立个规矩：“只卖零食，不卖玩具、不卖家电！”（校验参数格式）
• 小孩问“你家卖冰箱吗？”你直接摆手：“不卖！别瞎问！”（拦截非法请求）
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④ 限流熔断 → 让捣蛋鬼消停会儿

• 如果小孩一分钟内问了100次“有没有奥特曼饼干？”，你大吼：“再问就等10分钟！”（限流）
• 如果仓库忙不过来，你直接挂个牌子：“休息5分钟！”（熔断），先服务正常客人。

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总结

• 问题：一群熊孩子问根本不存在的零食，害你跑断腿。
• 解决：
  1️⃣ 提前记好所有零食清单，直接拒绝瞎问（布隆过滤器）。
  2️⃣ 第一次找不到就贴“缺货”，省得再跑（缓存空对象）。
  3️⃣ 不回答离谱问题，比如“卖不卖汽车？”（参数校验）。
  4️⃣ 熊孩子问太多就让他闭嘴一会儿（限流熔断）。

最终效果：你轻松卖零食，熊孩子捣不了乱！🍿🚫

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