7.缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩

1. 缓存穿透

缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如发起为id为“-1”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。

解决方案：

1. 接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；（或者使用布隆过滤器在缓存层前拦截非法请求、自动为空值添加黑名单，同时可能要为误判的记录添加白名单，但需要考虑布隆过滤器的维护。
2. 从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击。

2. 缓存击穿

缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力。

解决方案：

1. 设置热点数据永远不过期。

2. 加互斥锁，互斥锁参考代码如下：

   互斥锁防止缓存击穿

   这是简化处理，理论上如果能根据key值加锁就更好了，就是线程A从数据库取key1的数据并不妨碍线程B取key2的数据，上面代码明显做不到这点。

3. 缓存雪崩

缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至down机。

和缓存击穿不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库。

解决方案：

1. 缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
2. 如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同的缓存数据库中。
3. 设置热点数据永远不过期。

缓存雪崩在Redis中的解决方案：

• 事前：Redis 高可用，主从 + 哨兵，集群，避免全盘崩溃。
• 事中：本地 ehcache 缓存 + hystrix 限流 & 降级，避免数据库承受太多压力崩掉。
• 事后：Redis 持久化，一旦重启，自动从磁盘上加载数据，快速恢复缓存数据。

上面在Redis中解决缓存雪崩的请求过程：

1. 用户请求先访问本地缓存，无命中后再访问 Redis，如果本地缓存和 Redis 都没有再查数据库，并把数据添加到本地缓存和 Redis；
2. 由于设置了限流，一段时间范围内超出的请求走降级处理(返回默认值，或给出友情提示)。

参考文档：https://blog.csdn.net/kongtiao5/article/details/82771694