Redis缓存雪崩、击穿、穿透等问题解决方案

一、缓存雪崩

1.1 什么是缓存雪崩

        缓存雪崩就是大量的缓存失效，导致大量查询进入数据库导致数据库压力过大。

一般会由于 redis主机挂了，Redis 全盘崩溃，或缓存中有大量数据同时过期。

1.2 解决方案

1、使用redis缓存集群实现高可用（主从+哨兵，集群）

2、 ehcache本地缓存 + Hystrix或者阿里sentinel限流&降级

3、开启Redis持久化机制aof/rdb，尽快恢复缓存集群

二、缓存穿透

2.1 什么是缓存穿透

        请求去查询一条记录，先redis后mysql发现都查询不到该条记录，但是请求每次都会打到数据库上面去，导致后台数据库压力暴增，这种现象称为缓存穿透。 （大量请求去请求不存在的值）。

2.2 解决方案

•         方案1：为空对象缓存或者缺省值

        一旦发生缓存穿透，我们就可以针对查询的数据，在Redis中缓存一个空值或是和业务层协商确定的缺省值(例如，库存的缺省值可以设为0)。紧接着，应用发送的后续请求再进行查询时，就可以直接从Redis中读取空值或缺省值，返回给业务应用了，避免了把大量请求发送给数据库处理，保持了数据库的正常运行。

        但是，如果 有人恶意使用大量请求去请求一个不存在的id 查询数据，会产生大量的请求到数据库去查询。可能会导致你的数据库由于压力过大而宕掉。

        如果业务中存在空对象缓存和缓存回写，redis中的无关紧要的key也会越写越多(记得设置redis过期时间)。

•         方案2：布隆过滤器解决缓存穿透

布隆过滤器是一个很长的二进制数组+一系列随机hash算法映射函数，主要用于判断一个元素是否在集合中。

 布隆过滤器判断特点

• 有，是很可能有
• 无，是肯定无

类似误阳

三、缓存击穿

3.1 什么是缓存击穿

大量的请求同时查询一个 key 时，此时这个key正好失效了，就会导致大量的请求都打到数据库上面去。或者说热点key突然失效了，请求都打mysql里。

3.2 解决方案

• 方案一：互斥更新、随机退避、差异失效时间

可以设置两个缓存服务器，提前预热缓存数据。

• 方案二：对于访问频繁的热点key，干脆就不设置过期时间
• 方案三：互斥独占锁防止击穿

        多个线程同时去查询数据库的这条数据，那么我们可以在第一个查询数据的请求上使用一个 互斥锁来锁住它。其他的线程走到这一步拿不到锁就等着，等第一个线程查询到了数据，然后做缓存。后面的线程进来发现已经有缓存了，就直接走缓存。