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Redis缓存的雪崩、击穿、穿透以及解决方案

什么是缓存雪崩？怎么救场？

缓存雪崩就像早高峰地铁站突然停电——所有请求瞬间涌向数据库。当大量缓存集中在同一时间集体失效，或者Redis集群宕机时，数据库会被流量压垮。去年我们团队就遇到双十一零点商品列表缓存过期，MySQL直接被打崩。

解决方案要给缓存过期时间加上随机数，比如原本30分钟的缓存，分散在25-35分钟之间失效。这里有个小技巧：用基础过期时间 + 随机分钟数的方式，既能保证更新时效，又避免集体失效。如果是集群故障，记得提前部署哨兵模式或者集群模式，快速切换主节点。

缓存击穿怎么破？

大家应该都经历过这种场景：热搜明星的微博突然被删，几千万用户不停刷新空页面。这就是典型的缓存击穿——某个超级热点的key失效后，海量请求直接穿透到数据库。

这时候就要用互斥锁方案。当第一个请求发现缓存失效时，立即获取分布式锁，只有拿到锁的线程才能查询数据库，其他请求等待锁释放后直接读取重建好的缓存。代码层面可以用Redisson的tryLock实现，注意要设置合理的锁超时时间，防止死锁。

缓存穿透的防御姿势

去年黑产团伙用脚本随机生成不存在的商品ID刷我们接口，导致数据库持续高压。这就是缓存穿透，恶意请求根本不存在的key，绕过缓存直达数据库。

解决方案有三板斧：

1. 接口层增加参数校验，比如ID必须符合特定规则
2. 布隆过滤器预存所有合法key，拦截非法请求
3. 对不存在的key也缓存空值，但记得设置较短过期时间（建议5分钟）

组合拳实战方案

实际生产环境中，建议采用分级防御策略：

1. 第一层：Nginx限流，阻止异常流量
2. 第二层：本地缓存（Caffeine）做二级缓存
3. 第三层：Redis集群+读写分离
4. 最后防线：数据库连接池扩容+慢SQL监控

这里有个容易踩的坑：使用布隆过滤器时，记得用Redisson的RBloomFilter，它自带数据持久化和集群支持，比手动维护过滤器省心得多。当需要添加新key时，记得双写数据库和布隆过滤器。

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最后提醒各位开发者，缓存问题一定要在压测阶段充分验证。可以用JMeter模拟缓存失效场景，观察降级策略是否生效。遇到数据库扛不住时，别忘了配置快速失败机制，保护核心服务才是第一要务。