一、什么是缓存雪崩

1.1 简介缓存雪崩

举个简单的例子：我们都知道redis里都是 key-value对。如果所有首页的Key失效时间都是12小时，中午12点刷新的，我零点有个秒杀活动大量用户涌入，假设当时每秒 6000 个请求，本来缓存在可以扛住每秒 5000 个请求，但是缓存当时所有的Key都失效了。此时 1 秒 6000 个请求全部落数据库，数据库必然扛不住，它会报一下警，真实情况可能DBA都没反应过来就直接挂了。此时，如果没用什么特别的方案来处理这个故障，DBA 很着急，重启数据库，但是数据库立马又被新的流量给打死了。这就是我理解的缓存雪崩。

简单来说就是，由于大部分的key都在某个时间点全部失效，那么这时候的申请就会直接打到数据库上(因为redis上的缓存失效了)，然后数据库由于扛不住那么大的压力而挂掉，这就是缓存雪崩。

如下图，左边是redis的缓存还没失效的情况，而右边是缓存失效，请求直接达到mysql数据库上的情况：

同一时间大面积失效，那一瞬间Redis跟没有一样，那这个数量级别的请求直接打到数据库几乎是灾难性的，你想想如果打挂的是一个用户服务的库，那其他依赖他的库所有的接口几乎都会报错，如果没做熔断等策略基本上就是瞬间挂一片的节奏，你怎么重启用户都会把你打挂，等你能重启的时候，用户早就睡觉去了，并且对你的产品失去了信心，什么垃圾产品。

1.2 缓存雪崩的解决方式

1. 失效时间加个随机值

处理缓存雪崩简单，在批量往Redis存数据的时候，把每个Key的失效时间都加个随机值就好了，这样可以保证数据不会在同一时间大面积失效

2. 设置热点缓存数据永远不过期

3. 分散请求时间。给每个客户端一个随机的短暂延迟时间

二、什么是缓存穿透

2.1 简介缓存穿透

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，我们数据库的 id 都是1开始自增上去的，如发起为id值为 -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，严重会击垮数据库。

像这种你如果不对参数做校验，数据库id都是大于0的，我一直用小于0的参数去请求你，每次都能绕开Redis直接打到数据库，数据库也查不到，每次都这样，并发高点就容易崩掉了。

2.2 缓存穿透的解决方法

1. 缓存穿透我会在接口层增加校验

比如参数做校验，不合法的参数直接代码Return，比如：id 做基础校验，id <=0的直接拦截等。

2. 布隆过滤器

他的原理也很简单就是利用高效的数据结构和算法快速判断出你这个Key是否在数据库中存在，不存在你return就好了，存在你就去查了DB刷新KV再return。

大概原理为：先创建一个长度为n的bitmap，和k个hash函数，当有key加入时，则通过k个hash函数得到k个值，然后把bitmap中对应的比特位设成1。

当判断某个key是否在集合时，用k个hash函数计算出k个散列值，并查询数组中对应的比特位，如果所有的比特位都是1，认为在集合中。

详细如下链接：

缺点：无法删除key

3. 把在数据库找不到的key的value暂时设置成null。

从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将对应Key的Value对写为null、位置错误、稍后重试这样的值具体取啥问产品，或者看具体的场景，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。

三、什么是缓存击穿

3.1 简介缓存击穿

至于缓存击穿嘛，这个跟缓存雪崩有点像，但是又有一点不一样，缓存雪崩是因为大面积的缓存失效，打崩了DB，而缓存击穿不同的是缓存击穿是指一个Key非常热点，在不停的扛着大并发，大并发集中对这一个点进行访问，当这个Key在失效的瞬间，持续的大并发就穿破缓存，直接请求数据库，就像在一个完好无损的桶上凿开了一个洞。

3.2 缓存击穿解决方法

1.缓存击穿的话，设置热点数据永远不过期。

2. 采用互斥锁，保证同一时刻只有一个客户端可以查询底层数据库这个数据，一旦查到数据就缓存至redis内，避免其他大量请求同时穿过redis访问底层数据库。

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