Redis下缓存穿透，缓存击穿，缓存雪崩

最新推荐文章于 2025-12-12 19:32:26 发布

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原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45381580/article/details/105127844

本文深入探讨了缓存处理流程，以及缓存穿透、击穿和雪崩现象的成因与解决方案。介绍了如何通过接口层校验、布隆过滤器、互斥锁等技术预防缓存问题，保障数据库稳定运行。

链接: https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45381580/article/details/105127844.
一、缓存处理流程
处理Reids缓存引发的问题时，我们首先得知道缓存处理的一个流程，如下图：
在这里插入图片描述
二、缓存穿透，缓存击穿和缓存雪崩
缓存穿透
描述：缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如发起为id为“-1024”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。
解决方法:
1.接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；
2.从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击
3.采用布隆过滤器，将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据会被这个bitmap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。

缓存击穿
描述：缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力
解决方法
1.设置热点数据永远不过期
2.加互斥锁，互斥锁参考代码如下：

public String get(key) {
      String value = redis.get(key);
      if (value == null) { //代表缓存值过期
          //设置3min的超时，防止del操作失败的时候，下次缓存过期一直不能load db
            if (redis.setnx(key_mutex, 1, 3 * 60) == 1) {  //代表设置成功
                     value = db.get(key);
                      redis.set(key, value, expire_secs);
                      redis.del(key_mutex);
              } else {  //这个时候代表同时候的其他线程已经load db并回设到缓存了，这时候重试获取缓存值即可
                      sleep(50);
                      get(key);  //重试
              }
          } else {
              return value;      
          }
 }

缓存雪崩
描述：缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至down机。和缓存击穿不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，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。
解决方法
1.缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
2.如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同搞得缓存数据库中。
3.设置热点数据永远不过期