Redis缓存穿透雪崩击穿解决方案

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一、为什么Redis缓存问题这么重要？

在互联网大厂面试中，Redis缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿几乎是必考题。这三个概念虽然名字相似，但解决方案差异很大。很多候选人栽在这道题的根本原因，是没有建立起业务场景->问题本质->解决方案的逻辑链条。

二、缓存穿透：如何堵住这个"无底洞"？

什么是缓存穿透？
当请求的key既不在缓存中，也不在数据库中时，大量请求直接穿透到数据库层。比如恶意攻击者故意构造不存在的用户ID发起请求。

解决方案三板斧：

1. 空值缓存：即使数据库查不到数据，也在Redis中存储空值（例如NULL），并设置较短过期时间（建议5-10分钟）
2. 布隆过滤器：在缓存层前加布隆过滤器，判断key是否存在
3. 请求校验：对业务ID做格式校验（比如用户ID必须是数字类型）

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三、缓存雪崩：别让Redis成为系统崩溃的导火索

雪崩现象的本质：大量缓存数据在同一时间过期，导致所有请求直接涌向数据库。

应对策略关键点：

1. 随机过期时间：给每个key的过期时间增加随机值（例如基础300秒+随机60秒）
2. 永不过期策略：对热点数据采用定时更新策略，不设置过期时间
3. 多级缓存架构：采用本地缓存+Redis缓存的二级缓存机制
4. 熔断降级：当数据库压力过大时，通过Hystrix等组件进行服务降级

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四、缓存击穿：单点爆破的防御之道

缓存击穿的特殊性：某个热点key突然失效，导致海量请求瞬间打穿缓存。这就像足球比赛中对方集中攻击我方防守漏洞。

破局关键技巧：

1. 互斥锁：当缓存失效时，只允许一个线程去重建缓存
2. 逻辑过期：在value中存储逻辑过期时间，物理过期时间适当延长
3. 热点数据预加载：通过监控系统提前识别热点key，在业务低峰期主动刷新
4. 多副本策略：对同一个key存储多个副本（key_001,key_002），分散请求压力

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五、技术选型的艺术

在真实项目中选择解决方案时，要考虑三个维度：

1. 数据特性：冷数据还是热数据？读多写少还是写多读少？
2. 业务场景：是否有强一致性要求？能接受多大延迟？
3. 成本控制：布隆过滤器的误判率如何平衡？本地缓存的内存消耗是否可控？

比如电商秒杀场景，应该采用互斥锁+逻辑过期+本地缓存的组合拳；而对于配置类数据，则更适合永不过期+变更通知的机制。

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掌握好这些Redis缓存问题的应对策略，不仅能提升系统稳定性，在面试中遇到相关问题时也能从容应对。建议大家结合网盘里的《2025Java面试宝典》系统性地梳理知识体系，预祝各位面试顺利！