redis缓存穿透问题解决方案

缓存穿透是什么意思

简单说就是查询的缓存key在redis中不存在，穿透到了数据库层。

正常情况下使用redis缓存应该是下面这样的，用户访问到达服务，服务查询redis，如果redis中存在则直接返回。如果redis中不存在，则查询数据库，数据库返回结果。但此时会有一个问题，就是这个条件在数据库中也查不到数据，所以服务拿到了空数据就不会缓存到redis中，然后下次再使用这个条件来访问服务，服务就会再次查询redis和数据库。在流量较大时，则会有压垮数据库的风险。

如何解决缓存穿透问题

1. 缓存空对象
   真正造成问题的是查询数据库也没数据，也就代表这个key对应的数据现在是不存在的，那我们只需要把这个key缓存到redis就好了，给一个null值，示例代码如下。(代码为《Redis开发与运维》书中第11.4章给出的代码，因为代码确实很简单，就直接拿来用了…)

   String get(String key){
       String cacheValue = cache.get(key);
       if (StringUtils.isBlank(cacheValue)) {
           //  从存储中获取
           String storageValue = storage.get(key);
           cache.set(key, storageValue);
           //  如果存储数据为空，需要设置一个过期时间 (300 秒 )
           if (storageValue == null) {
               cache.expire(key, 60 * 5);
           }
           return storageValue;
           } else {
           //  缓存非空
           return cacheValue;
       }
   }
   

2. 使用布隆过滤器拦截

   可以理解成用一个集合来缓存有数据的key，如果集合里没有这个key，则默认数据不存在，不去查询数据库。

   布隆过滤器可以自己实现，也可以用现有的方案。常用的Jeds并没有提供布隆过滤器，比较通用的方案是google的guava工具包，下面给出使用的伪代码。

   //构造布隆过滤器，并指定误判率，这里指定0.01，需要注意的是误判率越低占用的内存空间就会越大，100代表过滤器长度
   private static BloomFilter<Integer> bloomFilter =BloomFilter.create(Funnels.integerFunnel(), 100,0.01);
   //判断是否在过滤器中，上面构造过滤器时指定的数据类型是int，所以下面参数也必须是数字
   bloomFilter.mightContain(2)
   

哪种方式比较好

如果系统流量不大，可以考虑第一种方式，实现简单，使用起来也简单。需要注意的就是在缓存空对象到redis时需要给数据设置一个过期时间，否则可能会导致内存溢出。

但如果流量比较大，这种方式就不太合适了，因为缓存太多的key也会导致内存溢出。此时可以考虑使用布隆过滤器的方式来解决缓存穿透的问题，需要注意的是布隆过滤器本身存在一定的误判率，需要结合业务需求来设置误判率和过滤器的数数据长度，需要注意的是误判率越低，占用的内存也是越多的，需要结合实际环境来设置参数。