【Redis】Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存击穿（热key问题）

目录

一、缓存穿透

1、概念

2、解决办法

1.缓存空对象

2.布隆过滤

二、缓存雪崩

1、概念

2、解决办法

1.给key设置随机的过期时间TTL

2.业务添加多级缓存

3.利用集群提供服务可用性

4.缓存业务添加降级限流

三、缓存击穿

1、概念

2、解决办法

1.互斥锁

2.逻辑过期

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一、缓存穿透

1、概念

当客户端带参数来请求某一数据的信息时，会先去在缓存里面找，如果缓存没有就去数据库中查找并写入缓存返回，如果这个请求所带的参数是非法参数，当它查询缓存时，缓存中没有该数据，此时就会查询数据库而数据库中也没有该数据，没办法构建缓存数据

2、解决办法

1.缓存空对象

当请求穿过缓存请求数据库时，由于数据库中没有数据，所以此时我们将null进行返回并缓存，下次请求时从缓存中直接获取到null。这种方式实现简单，但是内存占用会比较大，它也存短暂的数据不一致问题

2.布隆过滤

在请求到达缓存之前，先会经过布隆过滤器对请求校验，如果合法就放行如果非法就拒绝，这种方式内存占用少，但是实现复杂也存在误判的可能

二、缓存雪崩

1、概念

当某一时刻缓存中大量的key同时失效或者redis宕机，导致请求大量的打到数据库上导致数据库压力剧增

2、解决办法

1.给key设置随机的过期时间TTL

产生缓存雪崩的其中一个原因是大量key同时过期，我们可以通过设置不同的过期时间来防止缓存雪崩，而设置不同的过期时间可以设置随机的过期时间

2.业务添加多级缓存

在多个层面去建立缓存

3.利用集群提供服务可用性

提供系统可用性，可以搭建redis集群，当集群中一个服务宕机时，不会影响整体缓存的使用

4.缓存业务添加降级限流

当redis出现异常时，可以通过降级限流来保护数据库的安全性

三、缓存击穿

1、概念

一个被高并发访问且重建缓存业务复杂的key忽然失效，无数的请求在瞬间给数据库带来巨大冲击

2、解决办法

1.互斥锁

由于这个热key失效，所以当请求来时就需要去数据库查询并重建缓存，但是由于这个key是一个被高并发访问的key，所以同一时间访问完数据库去重建该key的线程可能较多，导致多个线程重复重建以及响应变慢，此时我们可以对缓存重建加锁，当线程1去重建的时候线程2不在去重复重建，但是其他没有获取到锁的线程需要等待，性能受到影响

2.逻辑过期

我们在存入这个热key在存入的时候给他加一个逻辑过期的时间字段，该字段记录过期时间，每次获取的时候查看该key是否逻辑过期，如果过期此时需要重建该缓存，此时就可以开启一个线程异步的去重建，然后返回逻辑过期的数据，当重建缓存的异步线程没有执行完时，此时另一个线程来访问，发现过期尝试重建时，没有拿到锁，于是它将逻辑过期的旧数据返回。它线程无需要等待，性能好。但是不能保证一致性，有额外的内存消耗且实现复杂