缓存穿透，缓存雪崩，缓存击穿概念及解决方法

缓存穿透（Cache Penetration）：

定义：

缓存穿透是指请求在缓存和数据库中都找不到，每次请求都会穿透缓存访问数据库，导致数据库被频繁地访问，从而降低系统的性能

解决方法：

1. 设置布隆过滤器：可以在缓存层面拦截掉一部分无效请求
2. 缓存空对象：在缓存中设置一个空对象，避免每次请求都需要访问数据库。

缓存雪崩（Cache Avalanche）

定义：

指在短时间内大量缓存失效，此时所有缓存都会访问数据库，导致数据库被瞬间压力过大，甚至崩溃。

解决方法：

1. 缓存预热 ：在系统启动时将常用的数据加载到缓存中，避免缓存失效时一次性从数据库中获取大量数据
2. 多级缓存 ： 为缓存设置多个层级，当一个缓存层级失效时，还可以使用另外的缓存层级
3. 设置过期时间随机化： 通过随机化缓存的过期时间，就可以防止同一时间缓存失效

缓存击穿（Cache Breakdown）

定义：

缓存击穿是指请求在缓存找不到，但是其他请求需要访问这个数据，由于缓存中没有这个数据，就会导致这些请求都需要访问数据库，从而降低系统的性能。这种情况也可以被攻击者利用来发起攻击。

解决方法：

1. 热点数据永不过期 : 将热点数据的过期时间设置为永久，避免缓存失效时热点数据需要重新从数据库中获取
2. 加锁 : 可以在缓存失效时对对应的key加锁，避免多个请求同时请求数据库，保证只有一个请求访问数据库，其他请求等待结果即可