Redis：缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿

只要说到Redis，当然离不开这经典三板斧：缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿。

一、缓存穿透

          故意去请求缓存中不存在的数据，从而去数据库中查，数据库中也没有，所以无法加到缓存，下次还是直接怼到数据库，所以高并发的时候就导致数据库崩了。

解决方案：

1）利用互斥锁，缓存失效的时候，先去获得锁，得到锁了，再去请求数据库。没得到锁，则休眠一段时间重试。

2）数据库没查到数据，也往缓存中写入一个空值，但是设置失效时间短一点，防止恶意攻击。

二、缓存雪崩

          即缓存同一时间大面积的失效，这个时候又来了一波请求，结果请求都怼到数据库上，从而导致数据库连接异常。

解决方案：

1）给缓存失效时间，加上一个随机值，避免大量缓存集体失效。

2）双缓存：缓存A和B，比如A的失效时间是20分钟，B不失效。比如从A中没读到，就去B中读，然后异步起一个线程同步到A。

3）也可以使用互斥锁，但是会影响性能，因为这个是业务场景，不是恶意攻击。

三、缓存击穿

          是指一个key非常热点（类似于爆款），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。

解决方案：

1）使用互斥锁(mutex key)

这里主要是要了解Redis Setnx 命令，简单来说利用此命令进行加锁，然后让获得锁的线程进行设置缓存，没有获得锁的进行等待，待前面的那个设置完成后，其他的能从缓存中得到数据。

//2.6.1前单机版本锁
String get(String key) {  
   String value = redis.get(key);  
   if (value  == null) {  
    if (redis.setnx(key_mutex, "1")) {  
        // 3 min timeout to avoid mutex holder crash  
        redis.expire(key_mutex, 3 * 60)  
        value = db.get(key);  
        redis.set(key, value);  
        redis.delete(key_mutex);  
    } else {  
        //其他线程休息50毫秒后重试  
        Thread.sleep(50);  
        get(key);  
    }  
  }  
}

最新版本

public String get(key) {
      String value = redis.get(key);
      if (value == null) { //代表缓存值过期
          //设置3min的超时，防止del操作失败的时候，下次缓存过期一直不能load db
		  if (redis.setnx(key_mutex, 1, 3 * 60) == 1) {  //代表设置成功
               value = db.get(key);
                      redis.set(key, value, expire_secs);
                      redis.del(key_mutex);
              } else {  //这个时候代表同时候的其他线程已经load db并回设到缓存了，这时候重试获取缓存值即可
                      sleep(50);
                      get(key);  //重试
              }
          } else {
              return value;      
          }
 }

 

2）不设置过期时间，缓存数据为永久态。