redis缓存穿透雪崩击穿解决方案

2025年Java面试宝典
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（覆盖Redis高频考点，面试前必看！）

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Redis缓存穿透、雪崩、击穿解决方案

最近很多同学在面试中被问到Redis缓存异常问题，比如缓存穿透、雪崩、击穿。这三个问题看似相似，但背后的原理和解决方案完全不同。今天从实战角度分享具体应对方法，帮你轻松拿下这类面试题！

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一、缓存穿透：绕过缓存的攻击

核心问题：恶意请求查询不存在的数据（比如ID=-1），导致请求直接穿透到数据库。

解决方案：

1. 布隆过滤器拦截：在缓存层前加布隆过滤器，把合法key的哈希值存起来，非法请求直接拦截。
2. 空值缓存：即使查询结果为空，也缓存一个短时间的空值（比如5分钟），避免重复穿透。
3. 接口鉴权：对异常参数（如负数ID）增加校验规则，从入口直接拦截非法请求。

面试回答示例：

“遇到缓存穿透，我会先区分是业务异常还是恶意攻击。如果是高频非法请求，用布隆过滤器拦截无效key；如果是正常业务中的空查询，就缓存空值并设置较短过期时间。”

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二、缓存雪崩：大范围缓存失效

核心问题：大量缓存同时过期，导致请求全部打到数据库，引发级联故障。

解决方案：

1. 过期时间随机化：对同类型key的过期时间加随机值（比如基础时间+10分钟内的随机数）。
2. 热点数据永不过期：对核心数据设置逻辑过期时间，后台异步更新缓存。
3. 熔断降级：使用Hystrix等工具监控数据库压力，超过阈值时触发限流或返回默认值。

面试回答示例：

“缓存雪崩的关键在于分散风险。比如电商促销时，商品缓存过期时间不能全设成1小时，可以改成1小时±随机5分钟，避免集中失效。同时配合熔断机制，确保数据库不被压垮。”

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三、缓存击穿：热点key突然失效

核心问题：某个高频访问的热点key过期，瞬间大量请求直接冲击数据库。

解决方案：

1. 互斥锁重建：当缓存失效时，只允许一个线程去查数据库，其他线程等待锁释放后读取新缓存。
2. 逻辑过期：缓存不设置物理过期时间，而是在value中存过期时间戳，由后台线程主动更新。
3. 二级缓存：使用本地内存（如Caffeine）作为二级缓存，减少对Redis的依赖。

面试回答示例：

“比如微博热搜排行榜这种热点数据，我会用互斥锁控制重建缓存的并发。第一个线程查数据库时加锁，其他线程轮询等待，直到新缓存生成后再返回结果。”

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四、总结与避坑指南

1. 穿透 VS 雪崩 VS 击穿：穿透是查不存在的数据；雪崩是大量key失效；击穿是单个热点key失效。
2. 监控工具：推荐使用Redis的INFO KeySpace命令观察缓存命中率，结合Prometheus做异常告警。
3. 业务兜底：所有缓存方案都要有降级策略，比如返回默认数据、排队限流等。

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