redis缓存穿透-缓存击穿-缓存雪崩详解

缓存穿透

缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如发起为 id 为 “-1” 的数据或 id 为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。

Redis 缓存穿透解决方案：

1. 接口层增加校验，如用户鉴权校验，id 做基础校验，id<=0 的直接拦截。
2. 从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将 key-value 对写为 key-null，缓存有效时间可以设置短点，如 30 秒，这样可以防止攻击用户反复用同一个 id 暴力攻击。
3. 通过布隆过滤器实现，Bloom Filter，一种数据结构，布隆过滤器使用位图 BitSet，通过 hash 运算方式，将我们的数据存储在 BitSet 中；相比于传统的 List、Set 等数据结构，它更高效、占用空间更少，但是缺点是其返回的结果是概率性的，而不是准确的；在 Redis 4.0 版本之后，布隆过滤器才作为插件被正式使用，但需要单独安装：https://github.com/RedisBloom/RedisBloom

缓存击穿

缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力。

Redis 缓存击穿解决方案：设置热点数据永远不过期

缓存雪崩

缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至 down 机。和缓存击穿不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据在缓存中都查不到从而查数据库。

Redis 缓存雪崩解决方案

1. 缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
2. 如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同得缓存数据库中。
3. 设置热点数据永远不过期。