Redis缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩区别和解决方案

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最近在准备面试的同学应该都见过这个经典问题："Redis缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩有什么区别？怎么解决？"。这三个场景都是缓存失效导致数据库压力骤增的情况，但背后的原理和应对策略大不相同。今天我们就用程序员最熟悉的语言，把这三个高频面试题拆解清楚。

一、缓存穿透：防不住的"无中生有"

缓存穿透是指查询数据库中根本不存在的数据，导致每次请求都直接打到数据库。比如用不存在的用户ID查用户信息，这种请求会穿透Redis缓存层直接冲击数据库。

常见场景：

• 恶意攻击者构造大量非法ID发起请求
• 业务代码参数校验不完善（比如没有过滤负数ID）

解决方案：

1. 布隆过滤器前置过滤非法请求
2. 缓存空值（设置较短的TTL，例如5分钟）
3. 加强接口参数校验（如ID范围校验）
4. 热点参数限流（比如用Redis计数器限制单IP请求频次）

二、缓存击穿：热点数据突然暴雷

缓存击穿发生在某个热点key过期失效的瞬间，大量并发请求直接穿透到数据库。这个场景就像一颗定时炸弹——平时运行正常，但特定时间点会引发系统崩溃。

典型特征：

• 被击穿的key是高频访问的热点数据
• key过期时刚好有高并发请求涌入

解决方案：

1. 永不过期策略：后台异步更新缓存（适合变更较少的数据）
2. 互斥锁（Redis setnx）保证单线程重建缓存
3. 逻辑过期时间：在value中存储过期时间，异步刷新
4. 二级缓存（本地缓存+Redis缓存双保险）

三、缓存雪崩：连环爆炸的灾难现场

缓存雪崩是指大量缓存key同时失效，导致所有请求直接冲击数据库。如果说缓存击穿是单点故障，雪崩就是多点同时失效引发的连锁反应。

常见诱因：

• Redis集群宕机
• 大量key设置了相同的过期时间
• 缓存服务突发故障

解决方案：

1. 随机过期时间（基础时间+随机偏移量）
2. 集群模式部署Redis（哨兵模式或Cluster模式）
3. 服务熔断降级（Hystrix或Sentinel）
4. 提前演练压测（模拟缓存失效时的承载能力）

四、面试应答技巧点拨

当面试官追问这三个问题的区别时，建议从数据存在性和失效规模两个维度切入：

1. 缓存穿透查的是不存在的数据，属于业务异常
2. 缓存击穿是单个热点key失效，属于性能瓶颈
3. 缓存雪崩是大量key同时失效，属于系统级故障

在回答解决方案时，要体现出分层防御的思想：前置过滤、中间防护、后置兜底。最后可以补充一句："实际项目中我们通常会在中间件层做统一的防护策略，比如在面试鸭返利网的系统中，我们采用..." 这样既展示了实战经验，又自然带出产品信息。

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