什么是Redis缓存雪崩、穿透、击穿

最新推荐文章于 2025-10-21 11:02:49 发布

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文章目录

一. 缓存雪崩
- 1.1 缓存雪崩的定义
- 1.2 解决办法
二、缓存穿透
- 2.1 缓存穿透的定义
- 2.2 解决办法
三、缓存击穿
- 3.1 缓存击穿的定义
- 3.2 解决办法

本篇博客我们来介绍Redis使用过程中需要注意的三种问题：缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩。

一. 缓存雪崩

1.1 缓存雪崩的定义

缓存雪崩描述的就是这样一个简单的场景：缓存在同一时间大面积的失效，后面的请求都直接落到了数据库上，造成数据库短时间内承受大量请求。

举个例子：系统的缓存模块出了问题比如宕机导致不可用。造成系统的所有访问，都要走数据库。

还有一种缓存雪崩的场景是：有一些被大量访问的数据（热点缓存）在某一时刻大面积失效（Redis宕机），导致对应的请求直接落到了数据库上。

举个例子：秒杀开始 12 个小时之前，我们统一存放了一批商品到 Redis 中，设置的缓存过期时间也是 12 个小时，那么秒杀开始的时候，这些秒杀的商品的访问直接就失效了。导致的情况就是，相应的请求直接就落到了数据库上，就像雪崩一样可怕。

1.2 解决办法

针对 Redis 服务不可用的情况：
- 采用 Redis 集群，避免单机出现问题整个缓存服务都没办法使用。
- 限流，避免同时处理大量的请求。
针对热点缓存失效的情况：
- 设置不同的失效时间比如随机设置缓存的失效时间。
- 缓存永不失效。

二、缓存穿透

2.1 缓存穿透的定义

缓存穿透说简单点就是大量请求的 key 根本不存在于缓存中，导致请求直接到了数据库上，根本没有经过缓存这一层。

举个例子：某个黑客故意制造我们缓存中不存在的 key 发起大量请求，导致大量请求落到数据库。

如下图所示，用户的请求最终都要跑到数据库中查询一遍。
在这里插入图片描述

2.2 解决办法

最基本的就是首先做好参数校验，一些不合法的参数请求直接抛出异常信息返回给客户端。比如查询的数据库 id 不能小于 0、传入的邮箱格式不对的时候直接返回错误消息给客户端等等。

1）缓存无效 key
如果缓存和数据库都查不到某个 key 的数据就写一个到 Redis 中去并设置过期时间，具体命令如下： SET key value EX 10086 。这种方式可以解决请求的 key 变化不频繁的情况，如果黑客恶意攻击，每次构建不同的请求 key，会导致 Redis 中缓存大量无效的 key 。很明显，这种方案并不能从根本上解决此问题。如果非要用这种方式来解决穿透问题的话，尽量将无效的 key 的过期时间设置短一点比如 1 分钟。

一般情况下我们是这样设计 key 的：表名:列名:主键名:主键值。
如果用 Java 代码展示的话，差不多是下面这样的：

public Object getObjectInclNullById(Integer id) {
    // 从缓存中获取数据
    Object cacheValue = cache.get(id);
    // 缓存为空
    if (cacheValue == null) {
        // 从数据库中获取
        Object storageValue = storage.get(key);
        // 缓存空对象
        cache.set(key, storageValue);
        // 如果存储数据为空，需要设置一个过期时间(300秒)
        if (storageValue == null) {
            // 必须设置过期时间，否则有被攻击的风险
            cache.expire(key, 60 * 5);
        }
        return storageValue;
    }
    return cacheValue;
}