redis缓存穿透缓存雪崩和缓存击穿原因以及解决方案

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Redis缓存穿透、缓存雪崩和缓存击穿原因以及解决方案

作为程序员，Redis的这三个经典问题几乎是面试必考题。今天咱们就用大白话聊聊它们的原理，以及实际开发中怎么解决。建议大家收藏这份攻略，下次被面试官问到直接甩出解决方案！

一、缓存穿透：查不到的数据疯狂攻击

问题原因
缓存穿透是指请求的数据既不在缓存中，也不在数据库里。比如黑客故意用大量非法ID（如-1或极大数值）发起请求，导致每次请求都直接打到数据库，最终可能压垮服务。

解决方案

1. 布隆过滤器拦截非法请求
   在缓存层前加布隆过滤器，判断请求的key是否存在。如果不存在直接返回，不给数据库留压力。
2. 缓存空对象
   即使数据库查不到，也在缓存中存一个空值（比如"null"），并设置短过期时间（30秒），防止重复攻击。
3. 接口层校验
   对参数合法性做校验，比如ID必须大于0、符合正则规则等，拦截明显异常的请求。

二、缓存雪崩：大批key同时过期

问题原因
缓存雪崩通常是因为大量key设置了相同的过期时间，导致某一时刻缓存集体失效，请求全部涌向数据库。比如双十一大促时，如果商品缓存同时过期，数据库可能瞬间被打爆。

解决方案

1. 随机过期时间
   在基础过期时间上增加随机值（比如30分钟±5分钟），分散key的失效时间。
2. 热点数据永不过期
   对核心数据（如首页推荐商品）设置永不过期，通过异步线程定期更新缓存。
3. 多级缓存架构
   用本地缓存（如Caffeine）+ Redis做多级缓存，即使Redis挂了还有本地缓存扛住部分流量。
4. 熔断降级
   配置Hystrix或Sentinel等熔断机制，当数据库压力过大时，暂时拒绝部分请求。

三、缓存击穿：热点key突然失效

问题原因
缓存击穿和雪崩类似，但针对的是某一个热点key。比如微博热搜突然失效，瞬间有百万级请求来查这个key，导致数据库崩溃。

解决方案

1. 互斥锁重建缓存
   当key失效时，用Redis的SETNX命令加锁，只允许一个线程去查数据库，其他线程等待或轮询。
2. 逻辑过期时间
   不依赖Redis的TTL，在value中存一个过期时间字段。发现过期后异步更新，期间旧数据仍可返回。
3. 限流排队
   用消息队列（如Kafka）缓冲瞬时高并发请求，控制数据库查询速率。

最后的小贴士

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实际开发中，这三大问题往往需要组合解决方案。比如用布隆过滤器防穿透+随机过期时间防雪崩+互斥锁防击穿。具体用哪些手段，要根据业务场景灵活调整。

（完）