作為一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)蔫浆，redis也總是免不了有各種各樣的問(wèn)題，這篇文章主要是針對(duì)其中兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行講解：緩存穿透和緩存雪崩姐叁。并給出一些解決方案瓦盛。這兩個(gè)問(wèn)題是基本問(wèn)題也是面試常問(wèn)問(wèn)題。
一外潜、緩存穿透
1原环、概念
緩存穿透的概念很簡(jiǎn)單，用戶想要查詢一個(gè)數(shù)據(jù)处窥，發(fā)現(xiàn)redis內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有嘱吗，也就是緩存沒(méi)有命中，于是向持久層數(shù)據(jù)庫(kù)查詢碧库。發(fā)現(xiàn)也沒(méi)有柜与，于是本次查詢失敗。當(dāng)用戶很多的時(shí)候嵌灰，緩存都沒(méi)有命中弄匕，于是都去請(qǐng)求了持久層數(shù)據(jù)庫(kù)。這會(huì)給持久層數(shù)據(jù)庫(kù)造成很大的壓力沽瞭，這時(shí)候就相當(dāng)于出現(xiàn)了緩存穿透迁匠。
這里需要注意和緩存擊穿的區(qū)別，緩存擊穿驹溃，是指一個(gè)key非常熱點(diǎn)城丧，在不停的扛著大并發(fā)，大并發(fā)集中對(duì)這一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行訪問(wèn)豌鹤，當(dāng)這個(gè)key在失效的瞬間亡哄，持續(xù)的大并發(fā)就穿破緩存，直接請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫(kù)布疙，就像在一個(gè)屏障上鑿開(kāi)了一個(gè)洞蚊惯。
為了避免緩存穿透其實(shí)有很多種解決方案。下面介紹幾種灵临。
2截型、解決方案
（1）布隆過(guò)濾器
布隆過(guò)濾器是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，垃圾網(wǎng)站和正常網(wǎng)站加起來(lái)全世界據(jù)統(tǒng)計(jì)也有幾十億個(gè)儒溉。網(wǎng)警要過(guò)濾這些垃圾網(wǎng)站宦焦，總不能到數(shù)據(jù)庫(kù)里面一個(gè)一個(gè)去比較吧，這就可以使用布隆過(guò)濾器顿涣。假設(shè)我們存儲(chǔ)一億個(gè)垃圾網(wǎng)站地址波闹。
可以先有一億個(gè)二進(jìn)制比特，然后網(wǎng)警用八個(gè)不同的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器（F1,F2, …,F8） 產(chǎn)生八個(gè)信息指紋（f1, f2, …, f8）园骆。接下來(lái)用一個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器 G 把這八個(gè)信息指紋映射到 1 到1億中的八個(gè)自然數(shù) g1, g2, …,g8舔痪。最后把這八個(gè)位置的二進(jìn)制全部設(shè)置為一。過(guò)程如下：
有一天網(wǎng)警查到了一個(gè)可疑的網(wǎng)站锌唾，想判斷一下是否是XX網(wǎng)站锄码，首先將可疑網(wǎng)站通過(guò)哈希映射到1億個(gè)比特?cái)?shù)組上的8個(gè)點(diǎn)。如果8個(gè)點(diǎn)的其中有一個(gè)點(diǎn)不為1晌涕，則可以判斷該元素一定不存在集合中滋捶。
那這個(gè)布隆過(guò)濾器是如何解決redis中的緩存穿透呢？很簡(jiǎn)單首先也是對(duì)所有可能查詢的參數(shù)以hash形式存儲(chǔ)余黎，當(dāng)用戶想要查詢的時(shí)候重窟，使用布隆過(guò)濾器發(fā)現(xiàn)不在集合中，就直接丟棄惧财，不再對(duì)持久層查詢巡扇。
這個(gè)形式很簡(jiǎn)單扭仁。
2、緩存空對(duì)象
當(dāng)存儲(chǔ)層不命中后厅翔，即使返回的空對(duì)象也將其緩存起來(lái)乖坠，同時(shí)會(huì)設(shè)置一個(gè)過(guò)期時(shí)間，之后再訪問(wèn)這個(gè)數(shù)據(jù)將會(huì)從緩存中獲取刀闷，保護(hù)了后端數(shù)據(jù)源熊泵；
但是這種方法會(huì)存在兩個(gè)問(wèn)題：
如果空值能夠被緩存起來(lái)，這就意味著緩存需要更多的空間存儲(chǔ)更多的鍵甸昏，因?yàn)檫@當(dāng)中可能會(huì)有很多的空值的鍵顽分；即使對(duì)空值設(shè)置了過(guò)期時(shí)間，還是會(huì)存在緩存層和存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)會(huì)有一段時(shí)間窗口的不一致施蜜，這對(duì)于需要保持一致性的業(yè)務(wù)會(huì)有影響卒蘸。二、緩存雪崩
1翻默、概念
緩存雪崩是指悬秉，緩存層出現(xiàn)了錯(cuò)誤，不能正常工作了冰蘑。于是所有的請(qǐng)求都會(huì)達(dá)到存儲(chǔ)層和泌，存儲(chǔ)層的調(diào)用量會(huì)暴增，造成存儲(chǔ)層也會(huì)掛掉的情況祠肥。
2武氓、解決方案
（1）redis高可用
這個(gè)思想的含義是，既然redis有可能掛掉仇箱，那我多增設(shè)幾臺(tái)redis县恕，這樣一臺(tái)掛掉之后其他的還可以繼續(xù)工作，其實(shí)就是搭建的集群剂桥。
（2）限流降級(jí)
這個(gè)解決方案的思想是忠烛，在緩存失效后，通過(guò)加鎖或者隊(duì)列來(lái)控制讀數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)緩存的線程數(shù)量权逗。比如對(duì)某個(gè)key只允許一個(gè)線程查詢數(shù)據(jù)和寫(xiě)緩存美尸，其他線程等待。
（3）數(shù)據(jù)預(yù)熱
數(shù)據(jù)加熱的含義就是在正式部署之前斟薇，我先把可能的數(shù)據(jù)先預(yù)先訪問(wèn)一遍师坎，這樣部分可能大量訪問(wèn)的數(shù)據(jù)就會(huì)加載到緩存中。在即將發(fā)生大并發(fā)訪問(wèn)前手動(dòng)觸發(fā)加載緩存不同的key堪滨，設(shè)置不同的過(guò)期時(shí)間胯陋，讓緩存失效的時(shí)間點(diǎn)盡量均勻。
OK，基本上講這塊的文章幾乎一樣遏乔，覺(jué)得很不錯(cuò)义矛，就在此基礎(chǔ)之上修改了一下。
