缓存问题解决方案：穿透、击穿与雪崩-优快云博客

一、缓存穿透

对不存在的资源的大量访问：key对应的数据在数据源并不存在，每次针对此key的请求从缓存中获取不到，请求都会压到数据源，从而可能压垮数据源。比如用一个不存在的用户id获取获取用户信息，不论缓存还是数据库都没有，若黑客利用此漏洞进行攻击可能压垮数据库。
缓存穿透示意图

在数据库中找不到数据就不写入缓存，所以对于一个库里没有的数据，在缓存中是找不到的，每次请求都需要到数据库去查询，从而缓存就失去了意义。

对空值缓存 ：当对某个 key 的请求不在 redis 中，也不在 mysql 中，此时对这个 key 设置一个 value 为null 的缓存，并把这个 key 过期时间设短点，这样，下次再有对这个 key 的访问，就不用去查询 mysql 了，设置空结果的过期时间会很短，最长不超过五分钟。
设置可访问的名单（白名单）：使用bitmaps类型定义一个可以访问的名单，名单id作为bitmaps的偏移量，每次访问和bitmap里面的id进行比较，如果访问id不在bitmaps里面，进行拦截，不允许访问。
采用布隆过滤器：（3）(布隆过滤器（Bloom Filter）是1970年由布隆提出的。它实际上是一个很长的二进制向量(位图)和一系列随机映射函数（哈希函数）。
布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中。它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率和删除困难。)
将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmaps中，一个一定不存在的数据会被这个bitmaps拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。
进行实时监控：当发现 Redis 的命中率开始急速降低，需要排查访问对象和访问的数据，对于大量访问不存在资源的用户，对其设置黑名单。

某个热点 key 过期：key对应的数据存在，但是在redis中过期了，此时若有大量并发请求过来，这些请求发现缓存过期后，一般都会从数据库加载数据并回设到缓存，这个时候大并发的请求可能会瞬间把后端的数据库压垮。
缓存击穿示意图

key可能会在某些时间点被超高并发地访问，比如一种非常“热点”的数据。这个时候，需要考虑一个问题：缓存被“击穿”的问题。

预先设置热门数据：在redis高峰访问之前，把一些热门数据提前存入到redis里面，加大这些热门数据key的时长。
实时调整：现场监控哪些数据热门，实时调整key的过期时长。
使用锁：
既然是由于对DB的大量同时请求导致的，那么对这个key 加上锁，使他们对DB的请求不再是同时的，缓解DB的压力。
（1）就是在缓存失效的时候（判断拿出来的值为空），不是立即去load db。
（2）先使用缓存工具的某些带成功操作返回值的操作（比如Redis的SETNX）去set一个mutex key
（3）当操作返回成功时，再进行load db的操作，并回设缓存,最后删除mutex key；
（4）当操作返回失败，证明有线程在load db，当前线程睡眠一段时间再重试整个get缓存的方法。