redis缓存穿透和缓存雪崩问题解决方案

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Redis缓存穿透和缓存雪崩问题解决方案

作为程序员，缓存穿透和缓存雪崩是面试必考题。今天咱们就聊聊这两个问题的核心原理和实战解决方案，看完直接拿去面试稳加分！

（缓存穿透示意图：恶意请求不存在的数据穿透到数据库）

缓存穿透问题怎么破？

缓存穿透的本质是恶意请求不存在的数据，导致请求直接穿透到数据库。比如有人用"-1"这种不可能存在的ID频繁请求，缓存和数据库都查不到，但每次请求都会打到数据库。

1. 空值缓存
   即使数据库查不到，也往Redis里存个空值（比如key:null），并设置较短过期时间（5-10分钟）。这样后续相同请求在缓存失效前可以直接返回空结果。

2. 布隆过滤器
   用布隆过滤器（Bloom Filter）在缓存层做第一道防线。把系统所有合法key存入布隆过滤器，请求进来先过布隆过滤器判断是否存在，不存在直接返回。注意布隆过滤器有误判率，需要定期重建。

3. 接口限流
   对高频请求的参数做统计，识别异常请求特征后直接拦截。比如用Redis的incr命令统计某IP对某key的访问频率，超过阈值就触发限流。

缓存雪崩如何应对？

缓存雪崩通常是指大量缓存同时失效，导致请求全部打到数据库。比如双十一期间商品缓存设置了相同过期时间，结果零点全部失效，数据库直接被压垮。

1. 随机过期时间
   给缓存设置过期时间时，在基础时间上增加随机值（比如30分钟±5分钟）。这样可以分散缓存失效时间，避免集体崩溃。

2. 多级缓存架构
   采用本地缓存（如Caffeine）+分布式缓存（Redis）的多层结构。本地缓存可以设置更短的过期时间，即使Redis挂了，本地缓存还能扛住部分流量。

3. 互斥锁重建
   当缓存失效时，用Redis的SETNX命令抢锁，只有抢到锁的线程去查数据库并重建缓存，其他线程等待或返回默认值。这样可以避免大量线程同时查询数据库。

（缓存雪崩场景：大量缓存同时失效导致数据库压力激增）

其他优化技巧

• 热点数据永不过期
  针对访问频率超高的数据（比如首页推荐商品），可以设置永不过期，通过后台异步更新。
• 熔断降级机制
  使用Hystrix或Sentinel实现熔断，当数据库压力超过阈值时，直接拒绝部分请求，优先保障核心业务。

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面试该怎么答？

面试官问这个问题时，重点要体现分层防御的思路。比如：

1. 先说穿透和雪崩的区别（穿透是查不到，雪崩是缓存集体失效）
2. 分层讲解决方案：缓存层、业务层、架构层的应对措施
3. 结合实际案例，比如“我们项目用了布隆过滤器+随机过期时间，QPS从500提升到3000”

（缓存击穿与雪崩的对比示意图）

最后提醒大家，实战中往往是多种方案组合使用。比如先用布隆过滤器防穿透，再用多级缓存+随机过期时间防雪崩，最后用熔断降级兜底。更多面试技巧和架构设计，可以到面试鸭返利网获取最新资料~