Redis 的缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩是什么？如何解决？

在使用 Redis 等缓存系统时，可能会遇到三种常见的缓存问题：缓存穿透、缓存击穿 和 缓存雪崩。这些问题通常会导致系统性能下降，甚至系统崩溃，因此需要合理设计和解决。以下是这三种问题的详细介绍及解决方案。

1. 缓存穿透 (Cache Penetration)

定义：

缓存穿透是指查询请求的数据在缓存中找不到，同时又因为某些原因查询数据库，导致每次请求都查询数据库，绕过了缓存机制。通常这种情况发生在以下几种场景：

• 请求的参数错误：请求的数据从来没有被缓存过，或者数据本身是不存在的。
• 恶意攻击：攻击者不断发起请求，查询不存在的数据，导致每次都访问数据库。

后果：

• 每个请求都会访问数据库，严重影响数据库性能。
• 增加了不必要的数据库负载，导致数据库瓶颈。

解决方案：

1. 设置空值缓存：

   • 对于不存在的数据，可以将 null 或空对象缓存到 Redis 中，设置一个较短的缓存时间。这样后续对于相同的请求，会直接从缓存中返回空值，避免了每次都查询数据库。

   • 示例：

     // 设定不存在的数据缓存 null 值，避免每次都查询数据库
     if (data == null) {
            
            
         redisTemplate.opsForValue().set(key, "NULL", 5, TimeUnit.MINUTES);
     }