一文搞懂Redis 缓存穿透、击穿、雪崩

在平时的项目之中，基本都会用到redis做缓存，但是在面对高并发的系统中使用redis也会产生很多问题；比如缓存穿透，击穿和雪崩。本文将讲解什么是缓存穿透，击穿和雪崩，以及怎么避免这些问题；

假设在系统中，用户请求先去redis查询是否存在，存在则返回，不存在则取DB中查询，返回用户并写入到redis

 1.缓存穿透

这种设计存在一个问题，即当用户请求的数据在redis和DB中都不存在的时候，每次请求都会到DB，如果是恶意攻击，有宕机风险，

解决方法: 

   1.如果发现用户请求的数据在DB和redis中都不存在，也缓存到redis，不过需要将过期时间设置的比较短，否则数据的实效性会产生很大的问题

   2.对用户的请求合法性进行校验，拦截恶意重复请求

  3. 布隆过滤器

 简单来说布隆过滤器的用途就是帮助你判断某个值是否存在。举个例子来看下：假设我们现在有一个长度为 9 的 bit 数组，该数组的每个位置上只能保存 1 或者 0，1 标识该位置被占用，0 标识该位置未被使用。

1. 对于 key1，我们借助三个 Hash 函数分别对其哈希运算。
2. 再将得到的这三个哈希值对 9 求模。
3. 最后将这三个模值落入到 bit 数组上。
4. key2、key3 按照同样的方式再处理一遍

 2.缓存击穿

缓存击穿则是对同一个热点数据，即同一个Key大并发请求，当这个key到了过期时间了，那所有请求都打到DB了；比如某一个热点事件，海量吃瓜群众同时访问微博去查看该八卦新闻，而微博 Redis 集群中数据在此刻正好过期了，那么无数的请求则直接打到了微博系统的物理 DB 上，DB 瞬间挂了；

解决方案:

1. 热点数据永不过期

比如我们可以将某个 key 的缓存时间设置为 25 小时，然后后台有个 JOB 每隔 24 小时就去批量刷新一下热点数据。就可以解决这个问题了。

2.互斥锁

这是解决缓存穿透比较常用的方法。

　　互斥锁简单来说就是在Redis中根据key获得的value值为空时，先锁上，然后从数据库加载，加载完毕，释放锁。若其他线程也在请求该key时，发现获取锁失败，则睡眠一段时间（比如100ms）后重试。

3.缓存雪崩

不是指redis宕机了，而是指所有的热点key同一时间都过期了，这个时候所有的请求全部打到DB，DB可能挂机

解决方案:

redis的时效时间改成随机数