缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿

缓存穿透

缓存穿透的意思是查询一个一定不存在的数据，因为缓存中没有这个信息，则会去数据库查询，从系统层面来看就像穿透了缓存层，直接到达db进行查询，从而称为缓存穿透。失去了缓存层的保护，这种查询一定不存在的数据对系统来说是很危险的，如果有人恶意通过这种方式不停的请求数据库，会对数据库造成压力甚至会导致系统崩溃。

解决方案：

• bloom filter: 类似哈希表的一种算法，用所有可能的查询条件生成一个bitmap，在进行数据查询的时候，先用这个bitmap进行过滤，如果不存在其中，就直接过滤，从而减轻数据库层面的压力。Guava中有实现BloomFilter的算法。
• 空值缓存：一种比较简单的解决方法，在第一次查询完不存在的数据后，将key和空值也缓存起来，并设置较短的失效时间，例如60s。这样则可以避免短时间的大量该key的攻击，设置较短时间的失效时间是因为该值可能与业务无关，存在的意义不大，且该次查询未必是攻击者发起，无过久存储的必要。

缓存雪崩

在普通的缓存系统中，一般例如redis、memcache等中，我们会给缓存设置一个失效时间，如果这些缓存的失效时间集中在相同时刻，那么在同一时间失效时，所有的系统请求都会发送到数据库层，db可能无法承受如此大的压力导致系统崩溃。

解决方案：

• 线程互斥：只让一个线程构建缓存，其他的线程等待缓存构建完毕直接从缓存中拿数据，这个时刻只有一个线程在执行请求，减轻了db的压力，但缺点也很明显，降低了系统的qps。
• 交错失效的时间：这是一个比较简单粗暴的方法，既然同一时间失效会对db产生相当大的压力，那么我们就错开缓存失效的时间，在相对合理的区间内设置随机的失效时间即可。

缓存击穿

缓存击穿其实是缓存雪崩的一个特例，在查询数据时，缓存中没有，但是数据库中有，此时大量请求全部发到数据库中，给数据库带来极大的压力。击穿与雪崩之间的区别在于击穿是对于某一特定的热点数据来说，而雪崩是全部数据。

参考：https://www.cnblogs.com/zhangww/p/9942390.html