缓存击穿、缓存穿透，缓存雪崩的定义及其解决方案

首先，我们来看下是如何获取到的数据：当接收到用户请求，首先尝试从Redis缓存中获取到数据，如果缓存中获取到数据则直接返回结果，若缓存中不存在数据时则从数据库中获取数据，如果数据库获取数据成功，则更新Redis然后返回数据。

• 缓存击穿

定义：高并发的情况下，某个热门key突然过期，导致大量请求无法在Redis中获取到缓存数据，进而全部访问数据库，引起数据库瞬间压力增大。

解决方案：缓存击穿的情况下一般不容易造成数据库的宕机，只是会造成对数据库的周期性压力增大。对缓存击穿的解决方法一般可以这样：

1.Redis中的数据不设置过期时间，然后在缓存的对象上添加一个属性标识过期时间，每次获取到数据时，校验对象中的过期时间属性，如果数据即将过期，则异步发起一个线程主动更新缓存中的数据。但是这种方案可能会导致有些请求会拿到过期的数据，就得看业务是否可以接受。
2.如果要求数据必须是新数据，则将热点数据设置成永不过期，然后加一个互斥锁保证缓存的单线程写入。

• 缓存穿透

定义：是指查询缓存和数据库中都不存在的数据。比如通过id查询商品信息，id一般是大于等于0的值，恶意攻击者故意传id为小于0的值去查询，由于Redis缓存是不命中的则从数据库中获取数据，这将会导致每次缓存都不命中数据导致每个请求都访问数据库，造成缓存穿透。

解决方案：
1.利用互斥锁，缓存失效的时候，先获得锁，得到锁后，再去请求数据库。没得到锁，则休眠一段时间再尝试。
2.采用异步更新策略，无论key是否获取到数据，都直接返回。数据中维护一个缓存失效时间，缓存如果过期，异步发起一个线程去读数据库，更新缓存。需要做好缓存预热（项目启动前，先加载缓存）操作。
3.提供一个能迅速判断请求是否有效的拦截机制。比如，利用布隆过滤器，内部维护一系列合法有效的key。迅速做出判断，请求所携带的key是否合法有效。如果不合法，则直接返回。
4.如果从数据库中查询的对象为空，也放入缓存中。只是设定的缓存过期时间较短，比如设置为30秒，60秒等。

• 缓存雪崩

定义：缓存中如果大量缓存数据在一段时间内集中过期，这时候会发生大量的缓存击穿现象。所有的请求都落在了数据库上，由于查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至导致数据库的宕机。

解决方案：
1.给缓存的失效时间，加上一个随机值，避免集体失效。如果Redis是集群部署的话，将热点数据均匀分布在不同的Redis库中也能避免全部失效的问题。
2.使用互斥锁，但是该方案吞吐量明显下降
3.设置热点数据永不过期
4.双缓存。设置两个缓存，缓存A和缓存B。缓存A的失效时间为20分钟，缓存B不设置失效时间。自己做缓存预热操作。然后细分以下几个小点：
（1）从缓存A读取数据库，有则直接返回。
（2）缓存A没有数据，直接从缓存B中读取数据，直接返回，并且异步启动一个更新线程。
（3）更新线程同时更新缓存A和缓存B