Redis缓存穿透、雪崩、击穿的解决方案

在大型业务系统或用户活跃量较大的环境中，用户往往对某些数据的访问量会非常大，为了保护数据库而引入了缓存Redis，但是其也会出现一些问题，而导致严重的后果，比如缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿，下面我将针对这几个问题给出解决方案。

1.缓存穿透

缓存穿透发生的原因就是“用户”访问一个缓存中不存在，数据库中也不存在的数据。当这种请求量非常大时，就会对数据库造成非常大的压力。

为了解决这个问题，通常有两种解决方案。

   1.存储空值：当访问一个不存在的值的时候，可以在缓存中设置一个对应key的空键值对，以后这种请求都会 打在缓存上，但是同样要给这个空值设置一个短的TTL（过期时间）。

   2.布隆过滤器：布隆过滤器可以很好的判断一个值是否在数据库中存在。布隆过滤器主要是采用几个不同的 hsah算法对访问的数据进行匹配，将hsahcode映射在一串二进制比特位上，命中的位置将0改为1。当访问 一个数据时，首先判断其对应bit位上是否为1，若不全为1，则判断不存在。但是会有一个缺点，当一个不 存在的数据其对应bit位全被其他元素改为1后，也会被判断存在，虽然这种概率比较低。所以布隆过滤器 可 以判断为不存在元素一定是不存在的，但是判断为存在的元素也不一定存在。

2.缓存雪崩

  造成缓存雪崩产生一般有两种原因。

  第一种就是缓存中的数据大量失效，导致大量的请求打到数据库上，给数据库造成巨大的压力。

  第二种是redis宕机，导致请求大量打在数据库上。

  解决的方法有以下几种：

  1.给热点数据设置不同的过期时间，防止数据大量失效。

  2.部署redis集群，防止单节点宕机导致redis不可用，保证Redis的高可用。

  3.设置多级缓存，比如增加本地缓存，提高服务的可用性。

  4.增加服务降级策略，当请求量对数据库压力过大时，可以考虑拒绝一部分请求或者暂停某一块服务。

3.缓存击穿

  缓存击穿产生的原因就是某一热点数据突然过期，同时有大量的查询请求进来，导致的数据库压力。

  要解决缓存击穿有两种方法：

  1.加互斥锁：当一个请求线程发现数据不存在，就要对这个数据进行缓存重建，并且获取一把锁。当其他请求对该数据进行访问时，同样要来重建，则会不停地等待，直到重建完成。然后可以查到新数据返回。

  2.逻辑过期：与第一种方法不同的是，第一个发现数据不存在的线程，会调用一个新的线程去执行重建操作，自己以及其他这段时间内进来的请求会带着旧数据返回。在缓存重建完成后，再进来的请求可以查 询到新数据。

  3.热点数据设置永不过期：缓存击穿的根本原因就是数据过期，我们可以直接对热点数据设置永不过期，这也避免了因为过期而导致的问题。