Redis——缓存穿透，缓存击穿，缓存雪崩

什么是Redis缓存穿透，缓存击穿，缓存雪崩

• 缓存穿透：缓存和数据库都没有数据，每次请求都会去查数据库，比如ID为负数或者很大的数字，这种请求一般都是攻击者，这种请求会导致数据库压力过大，严重可能导致宕机
• 缓存击穿：这种问题一般出现在热点数据被高并发访问的情况。key对应的数据存在，但在redis中过期时，有大量并发请求过来，这些请求发现缓存过期一般都会从后端DB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DB压垮
• 缓存雪崩：当缓存服务器重启或者大量缓存集中在某一个时间段失效，这样在失效的时候，大量请求会直接打到数据库，带来很大压力

怎么防止缓存穿透

• 最常见的则是采用布隆过滤器，将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据会被这个bitmap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力
• 另外也有一个更为简单粗暴的方法），如果一个查询返回的数据为空（不管是数据不存在，还是系统故障），我们仍然把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟

怎么防止缓存击穿

业界比较常用的做法，是使用互斥锁（mutex）。简单地来说，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，而是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或者Memcache的ADD）去set一个mutex key，当操作返回成功时，再进行load db的操作并回设缓存；否则，就重试整个get缓存的方法

public String getDate(key) {
    String value = redis.get(key);
    if (StringUtils.isEmpty(value)) {
        if (redis.setnx(mutexKey, 1, 60) == 1) {
            // 数据库取数据
            value = dbService.get(key);
            // 写入缓存
            redis.set(key, value, expire);
            // 删除互斥锁
            redis.del(mutexKey);
        } else {
            sleep(100);
            // 回调
            getDate(key);
        }
    }
}

怎么防止缓存雪崩

一个简单的办法就是在设置缓存的失效时间时加一个随机值，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，减少集体失效事件的发生

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redis.set(key, value, expire + Math.random() * 10000);
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