缓存雪崩是什么？以及解决思路

一、什么是缓存雪崩
    缓存雪崩就是指缓存由于某些原因（比如 宕机、cache服务挂了或者不响应）整体crash掉了，导致大量请求到达后端数据库，从而导致数据库崩溃，整个系统崩溃，发生灾难。

下面的就是一个雪崩的简单过程：
1、redis集群彻底崩溃
2、缓存服务大量对redis的请求hang住，占用资源
3、缓存服务大量的请求打到源头服务去查询mysql，直接打死mysql
4、源头服务因为mysql被打死也崩溃，对源服务的请求也hang住，占用资源
5、缓存服务大量的资源全部耗费在访问redis和源服务无果，最后自己被拖死，无法提供服务
6、nginx无法访问缓存服务，redis和源服务，只能基于本地缓存提供服务，但是缓存过期后，没有数据提供
7、网站崩溃
 

导致这种现象可能的原因：

1、例如 “缓存并发”，“缓存穿透”，“缓存颠簸” 等问题，这些问题也可能会被恶意攻击者所利用。

2、例如 某个时间点内，系统预加载的缓存周期性集中失效了。解决方法：可以通过设置不同的过期时间，来错开缓存过期，从而避免缓存集中失效。

 

缓存穿透

缓存穿透，是指查询一个数据库一定不存在的数据。正常的使用缓存流程大致是，数据查询先进行缓存查询，如果key不存在或者key已经过期，再对数据库进行查询，并把查询到的对象，放进缓存。如果数据库查询对象为空，则不放进缓存

缓存击穿

缓存击穿，是指一个key非常热点，在不停的扛着大并发，大并发集中对这一个点进行访问，当这个key在失效的瞬间，持续的大并发就穿破缓存，直接请求数据库，就像在一个屏障上凿开了一个洞。

 

解决的方案

缓存雪崩的解决方案

1，采用加锁计数，或者使用合理的队列数量来避免缓存失效时对数据库造成太大的压力。这种办法虽然能缓解数据库的压力，但是同时又降低了系统的吞吐量。

2，分析用户行为，尽量让失效时间点均匀分布。避免缓存雪崩的出现。

3，如果是因为某台缓存服务器宕机，可以考虑做主备，比如：redis主备，但是双缓存涉及到更新事务的问题，update可能读到脏数据，需要好好解决。

缓存穿透解决思路：

1，如果查询数据库也为空，直接设置一个默认值存放到缓存，这样第二次到缓冲中获取就有值了，而不会继续访问数据库，这种办法最简单粗暴。

2，根据缓存数据Key的规则。例如我们公司是做机顶盒的，缓存数据以Mac为Key，Mac是有规则，如果不符合规则就过滤掉，这样可以过滤一部分查询。在做缓存规划的时候，Key有一定规则的话，可以采取这种办法。这种办法只能缓解一部分的压力，过滤和系统无关的查询，但是无法根治。

3，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BitSet中，不存在的数据将会被拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。关于布隆过滤器，详情查看：基于BitSet的布隆过滤器(Bloom Filter)

缓存预热

单机web系统情况下比较简单。

解决思路：

1，直接写个缓存刷新页面，上线时手工操作下。

2，数据量不大，可以在WEB系统启动的时候加载。

3，搞个定时器定时刷新缓存，或者由用户触发都行。

分布式缓存系统，如Memcached，Redis，比如缓存系统比较大，由十几台甚至几十台机器组成，这样预热会复杂一些。

解决思路：

1，写个程序去跑。

2，单个缓存预热框架。

缓存预热的目标就是在系统上线前，将数据加载到缓存中。