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缓存穿透

概念解释：

缓存穿透指的是缓存服务器中没有缓存数据，数据库中也没有符合条件的数据，导致业务系统每次都绕过缓存服务器查询下游的数据库，缓存服务器完全失去了应有的作用。

解决方法

• 缓存空值：
  在缓存中之所以发生穿透，是因为缓存没有对那些不存在的值的key缓存下来，从而导致每次查询都要请求到数据库。
  那么我们可以为这些key对应的值设置为null并放到缓存中，这样再出现查询这个key的请求的时候，直接返回null即可。但是需要有一个失效时间，因为如果不设置失效时间的话，当数据库有数据了，缓存服务器还是返回null的话就不一致了。
• 布隆过滤器
  很多时候，缓存穿透是因为有很多恶意流量的请求，这些请求可能随机生成很多的key来请求查询，这些肯定在缓存和数据库中没有，就很容易导致缓存穿透。针对这种情况，可以使用一个过滤器。在缓存穿透的防治上常用的技术是布隆过滤器，布隆过滤器是一种比较巧妙的概率性数据结构，它可以告诉你数据一定不存在和可能存在，相比Map、Set、List等传统数据结构它占用内存少、结构更高效。
  对于缓存穿透，我们可以将查询的数据条件都哈希到一个足够大的布隆过滤器中，用户发送的请求会先被布隆过滤器拦截，一定不存在的数据就直接拦截返回了，从而避免下一步对数据库的压力。

缓存击穿

概念解释：

缓存击穿指的是当某一个key的缓存过期时大并发量的请求同时访问此key，瞬间击穿缓存服务器直接访问数据库，让数据库处于负载的情况。这种情况在系统中比较常见，比如秒杀、大促之类的。

解决方法

• 异步定时更新
  比如在某一个热点数据的过期时间是1个小时，那么每59分钟，通过定时任务去更新这个热点key，并重新设置其过期时间。
• 互斥锁
  在缓存的处理上，通常使用一个互斥锁来解决缓存击穿的问题。简单来说就是当Redis中根据key获得的value为空时，先锁上，然后从数据库中去加载，加载完毕，释放锁。若其他线程也在请求该key时，发现获取锁失败，就先阻塞。

缓存雪崩

概念解释

• 缓存雪崩是指大量缓存同时过期或者缓存服务宕机，所有请求都直接访问数据库，造成数据库的高负载，影响性能，甚至数据库的宕机。
  

解决方法

• 不同的过期时间：
  为了避免大量的缓存在同一个时间过期，可以把不同的key过期的时间设置成不同的，并且通过定时刷新的方式更新过期时间。
• 集群：
  在缓存雪崩问题的防治上面，一个比较典型的技术就是采用集群方式部署，使用集群可以避免服务的单点故障。

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