Redis的缓存穿透、击穿、雪崩及解决方案

Redis的缓存穿透、击穿、雪崩是三个不同的缓存机制问题，在设计和使用Redis缓存系统时，我们需要考虑以下三种常见的问题：缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩。

缓存穿透（Cache Penetration）

定义：

缓存穿透：缓存穿透是指查询一个在缓存和数据库中都不存在的数据，用户不断发起这样的请求，由于缓存不会缓存这样的查询结果，每次请求都会去数据库查询，可能会导致数据库压力过大。缓存穿透是指客户端请求的数据在缓存中和数据库中都不存在，这样缓存永远不会生效，这些请求都会直接打到数据库。

影响：

• 数据库压力增大，性能下降。
• 可能导致系统崩溃。

解决方案：

1. key校验+缓存空对象：
   首先在接口层面判断key是否有效（如id<=0或者校验key的长度等），这样会在接口层面拦掉一部分不合规则的请求。如果校验通过后，去查询数据库，当发现数据在数据库中不存在时，也将其存入Redis中，但value为空。
   • 优点：实现简单，维护方便。
   • 缺点：额外的内存消耗，可能造成短期的不一致。
2. 布隆过滤器：
   使用布隆过滤器判断请求的数据是否可能存在于Redis中。
   • 优点：内存占用较少，没有多余key。
   • 缺点：实现复杂，存在误判可能。

缓存击穿

定义：

缓存击穿是指缓存中某个热点数据失效，此时有大量并发请求同时访问这个失效的数据，导致这些请求直接访问数据库，造成数据库压力过大，甚至导致数据库崩溃。

影响：

数据库承受高并发压力，可能导致崩溃。