Redis缓存穿透 && 缓存击穿 && 缓存雪崩

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2023-02-20 12:10:50 来源：博客园

9.1.1 缓存处理流程前台请求，后台先从缓存中取数据，取到直接返回结果，取不到时从数据库中取，数据库取到更新缓存，并返回结果，数据库也没取到，那直接返回空结果。

(资料图片)

Created with Raphal 2.3.0 开始 Redis缓存中是否有数据返回正常数据结束数据库中是否有数据更新缓存数据返回空数据 yes no yes no

9.1.2 Redis缓存穿透缓存穿透是指大量不存在的key请求，由于缓存没有，便开始查询数据库，但数据库也没有查到数据，比如一些恶意攻击、爬虫等造成大量空命中。即：缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，会导致数据库压力过大，甚至宕机。

解决方案：

方案一：缓存空结果，对数据库查询不存在的数据仍然记录在缓存中缓存一条数据，比如缓存一条空值 unknow，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用不存在的key暴力攻击，这样能有效的减少查询数据库的次数。（无论如何，要保证数据库的可用性）

方案二：使用布隆过滤器

9.1.3 Redis缓存击穿缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力导致数据库不可用的现象。

高并发条件下，对于热点数据（一般地，80%的情况下都是访问某些热点数据，也就是访问某些热点key，其他key访问会比较少），当数据缓存失效的一瞬间，或者刚开始时缓存中还没有对热点数据进行缓存，所有请求都被发送到数据库去查询，导致数据库被压垮。

解决方案：

方案一：使用全局互斥锁，就是在访问数据库之前都先请求全局锁，获得锁的那个才有资格去访问数据库，其他线程必须等待。由于现在的业务都是分布式的，本地锁没法控制其他服务器也等待，所以要用到全局锁，比如分布式锁。

方案二：对即将过期的数据主动刷新，比如起一个后台定时任务轮询，主动更新缓存数据，保证缓存不会全部失效。

方案三：设置热点数据永远不过期

9.1.4 Redis缓存雪崩缓存雪崩是指：比如我们给所有的数据设置了同样的过期时间，然后在某一个历史性时刻，整个缓存的数据全部过期了，然后瞬间所有的请求都落到数据库，数据库被压垮，或者是缓存发生故障，导致所有的请求都落入到数据库，数据库被压垮。

简单来说就是，缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至宕机。和缓存击穿不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库，缓存雪崩更加的严重。

缓存雪崩的核心就是你的缓存不能用了，不能用了包含两种情况：突然有一个高并发请求：

我要查的数据都没有缓存，那么都查询数据库，数据库可能被查询宕机缓存本身就不能用了，比如缓存宕机了，那么也导致所有请求都查询数据库，数据库宕机解决方案：事前：

redis要高可用（搭建集群或者主从哨兵），避免redis不可用缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同的缓存数据库中事中：

本地ehcache缓存(mybatis二级缓存)+限流&降级（比如返回：系统繁忙，请稍后再试或者网络开小差了等等），避免数据库被压垮也可以使用极端的处理，把热点数据设置为-1，即永远不过期事后： redis持久化，快速恢复缓存数据