Redis——缓存击穿、穿透、雪崩

1、缓存穿透：

（1）问题描述：key对应的数据并不存在，每次请求访问key时，缓存中查找不到，请求都会直接访问到数据库中去，请求量超出数据库时，便会导致数据库崩溃。如一个用户id不存在，数据库与缓存都不存在该id，此时黑客便可以利用此漏洞不断访问该id，造成数据库崩溃。

（2）解决方法：

①对空值缓存：如果一个查询数据为空（不管数据是否存在），都对该空结果进行缓存，其过期时间会设置非常短。

②设置可以访问名单：使用bitmaps类型定义一个可以访问名单，名单id作为bitmaps的偏移量，每次访问时与bitmaps中的id进行比较，如果访问id不在bitmaps中，则进行拦截，不给其访问。

③采用布隆过滤器：布隆过滤器可以判断元素是否存在集合中，他的优点是空间效率和查询时间都比一般算法快，缺点是有一定的误识别率和删除困难。

④进行实时监控：对于redis缓存中命中率急速下降时，迅速排查访问对象和访问数据，将其设置为黑名单。

2.缓存击穿：

（1）问题描述：key中对应数据存在，当key中对应的数据在缓存中过期，而此时又有大量请求访问该数据，缓存中过期了，请求会直接访问数据库并回设到缓存中，高并发访问数据库会导致数据库崩溃。

（2）解决方案：

①预先设置热门数据：在redis高峰访问时期，提前设置热门数据到缓存中，或适当延长缓存中key过期时间。

②实时调整：实时监控哪些数据热门，实时调整key过期时间。

③对于热点key设置永不过期。

3、缓存雪崩·：

（1）问题描述：key中对应数据存在，在某一时刻，缓存中大量key过期，而此时大量高并发请求访问，会直接访问后端数据库，导致数据库崩溃。

注意：缓存击穿是指一个key对应缓存数据过期，缓存雪崩是大部分key对应缓存数据过期

正常访问下如图：

缓存失效瞬间如下图：

（2）解决方法：

①构建多级缓存机制：nginx缓存+redis缓存+其他缓存。

②设置过期标志更新缓存：记录缓存数据是否过期，如果过期会触发另外一个线程去在后台更新实时key的缓存。

③将缓存可以时间分散：如在原有缓存时间基础上增加一个随机值，这个值可以在1-5分钟随机，这样过期时间重复率就会降低，防止大量key同时过期。

④使用锁或队列机制：使用锁或队列保证不会有大量线程一次性对数据库进行读写，从而避免大量并发请求访问数据库，该方法不适用于高并发情况。

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作者：后端小猿
来源：优快云
原文：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_50616848/article/details/123939734
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