今天給大家整理一篇關(guān)于Redis經(jīng)常被問到的問題：緩存雪崩、緩存穿透弃锐、緩存預(yù)熱粪躬、緩存更新官硝、緩存降級等概念
一、緩存雪崩
緩存雪崩我們可以簡單的理解為：由于原有緩存失效短蜕，新緩存未到期間(例如：我們設(shè)置緩存時采用了相同的過期時間氢架，在同一時刻出現(xiàn)大面積的緩存過期)，所有原本應(yīng)該訪問緩存的請求都去查詢數(shù)據(jù)庫了朋魔，而對數(shù)據(jù)庫CPU和內(nèi)存造成巨大壓力岖研，嚴(yán)重的會造成數(shù)據(jù)庫宕機(jī)。從而形成一系列連鎖反應(yīng)，造成整個系統(tǒng)崩潰孙援。
緩存正常從Redis中獲取害淤，示意圖如下：
緩存失效瞬間示意圖如下：
緩存失效時的雪崩效應(yīng)對底層系統(tǒng)的沖擊非常可怕拓售！大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者考慮用加鎖或者隊(duì)列的方式保證來保證不會有大量的線程對數(shù)據(jù)庫一次性進(jìn)行讀寫窥摄，從而避免失效時大量的并發(fā)請求落到底層存儲系統(tǒng)上。還有一個簡單方案就時講緩存失效時間分散開础淤，比如我們可以在原有的失效時間基礎(chǔ)上增加一個隨機(jī)值崭放，比如1-5分鐘隨機(jī)，這樣每一個緩存的過期時間的重復(fù)率就會降低鸽凶，就很難引發(fā)集體失效的事件币砂。
以下簡單介紹兩種實(shí)現(xiàn)方式的偽代碼：
（1）碰到這種情況，一般并發(fā)量不是特別多的時候玻侥，使用最多的解決方案是加鎖排隊(duì)决摧，偽代碼如下：
加鎖排隊(duì)只是為了減輕數(shù)據(jù)庫的壓力，并沒有提高系統(tǒng)吞吐量凑兰。假設(shè)在高并發(fā)下掌桩，緩存重建期間key是鎖著的，這是過來1000個請求999個都在阻塞的姑食。同樣會導(dǎo)致用戶等待超時波岛，這是個治標(biāo)不治本的方法！
注意：加鎖排隊(duì)的解決方式分布式環(huán)境的并發(fā)問題矢门，有可能還要解決分布式鎖的問題盆色；線程還會被阻塞，用戶體驗(yàn)很差祟剔！因此隔躲，在真正的高并發(fā)場景下很少使用！
（2）還有一個解決辦法解決方案是：給每一個緩存數(shù)據(jù)增加相應(yīng)的緩存標(biāo)記物延，記錄緩存的是否失效宣旱，如果緩存標(biāo)記失效，則更新數(shù)據(jù)緩存叛薯，實(shí)例偽代碼如下：
解釋說明：
1浑吟、緩存標(biāo)記：記錄緩存數(shù)據(jù)是否過期，如果過期會觸發(fā)通知另外的線程在后臺去更新實(shí)際key的緩存耗溜；
2组力、緩存數(shù)據(jù)：它的過期時間比緩存標(biāo)記的時間延長1倍，例：標(biāo)記緩存時間30分鐘抖拴，數(shù)據(jù)緩存設(shè)置為60分鐘燎字。 這樣腥椒，當(dāng)緩存標(biāo)記key過期后，實(shí)際緩存還能把舊數(shù)據(jù)返回給調(diào)用端候衍，直到另外的線程在后臺更新完成后笼蛛，才會返回新緩存。
關(guān)于緩存崩潰的解決方法蛉鹿，這里提出了三種方案：使用鎖或隊(duì)列滨砍、設(shè)置過期標(biāo)志更新緩存、為key設(shè)置不同的緩存失效時間妖异，還有一各被稱為“二級緩存”的解決方法惋戏，有興趣的讀者可以自行研究。
二随闺、緩存穿透
緩存穿透是指用戶查詢數(shù)據(jù)日川，在數(shù)據(jù)庫沒有蔓腐，自然在緩存中也不會有矩乐。這樣就導(dǎo)致用戶查詢的時候，在緩存中找不到回论，每次都要去數(shù)據(jù)庫再查詢一遍散罕，然后返回空（相當(dāng)于進(jìn)行了兩次無用的查詢）。這樣請求就繞過緩存直接查數(shù)據(jù)庫傀蓉，這也是經(jīng)常提的緩存命中率問題欧漱。
有很多種方法可以有效地解決緩存穿透問題，最常見的則是采用布隆過濾器葬燎，將所有可能存在的數(shù)據(jù)哈希到一個足夠大的bitmap中误甚，一個一定不存在的數(shù)據(jù)會被這個bitmap攔截掉，從而避免了對底層存儲系統(tǒng)的查詢壓力谱净。
另外也有一個更為簡單粗暴的方法窑邦，如果一個查詢返回的數(shù)據(jù)為空（不管是數(shù)據(jù)不存在，還是系統(tǒng)故障）壕探，我們?nèi)匀话堰@個空結(jié)果進(jìn)行緩存冈钦，但它的過期時間會很短，最長不超過五分鐘李请。通過這個直接設(shè)置的默認(rèn)值存放到緩存瞧筛，這樣第二次到緩沖中獲取就有值了，而不會繼續(xù)訪問數(shù)據(jù)庫导盅，這種辦法最簡單粗暴较幌！
把空結(jié)果，也給緩存起來白翻，這樣下次同樣的請求就可以直接返回空了乍炉，即可以避免當(dāng)查詢的值為空時引起的緩存穿透。同時也可以單獨(dú)設(shè)置個緩存區(qū)域存儲空值，對要查詢的key進(jìn)行預(yù)先校驗(yàn)恩急，然后再放行給后面的正常緩存處理邏輯杉畜。
三、緩存預(yù)熱
緩存預(yù)熱這個應(yīng)該是一個比較常見的概念衷恭，相信很多小伙伴都應(yīng)該可以很容易的理解此叠，緩存預(yù)熱就是系統(tǒng)上線后，將相關(guān)的緩存數(shù)據(jù)直接加載到緩存系統(tǒng)随珠。這樣就可以避免在用戶請求的時候灭袁，先查詢數(shù)據(jù)庫，然后再將數(shù)據(jù)緩存的問題窗看！用戶直接查詢事先被預(yù)熱的緩存數(shù)據(jù)茸歧！
針對上面的技術(shù)我特意整理了一下，如果想學(xué)習(xí)Java工程化显沈、高性能及分布式软瞎、深入淺出。微服務(wù)拉讯、Spring涤浇，MyBatis，Netty源碼分析的朋友可以加Java進(jìn)階群：582505643魔慷，群里有阿里大牛直播講解技術(shù)只锭，以及Java大型互聯(lián)網(wǎng)開源技術(shù)的視頻免費(fèi)分享給大家。
解決思路：
1院尔、直接寫個緩存刷新頁面蜻展，上線時手工操作下；
2邀摆、數(shù)據(jù)量不大纵顾，可以在項(xiàng)目啟動的時候自動進(jìn)行加載；
3隧熙、定時刷新緩存片挂；
四、緩存更新
除了緩存服務(wù)器自帶的緩存失效策略之外（Redis默認(rèn)的有6中策略可供選擇）贞盯，我們還可以根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行自定義的緩存淘汰音念，常見的策略有兩種：
（1）定時去清理過期的緩存；
（2）當(dāng)有用戶請求過來時躏敢，再判斷這個請求所用到的緩存是否過期闷愤，過期的話就去底層系統(tǒng)得到新數(shù)據(jù)并更新緩存。
兩者各有優(yōu)劣件余，第一種的缺點(diǎn)是維護(hù)大量緩存的key是比較麻煩的讥脐，第二種的缺點(diǎn)就是每次用戶請求過來都要判斷緩存失效遭居，邏輯相對比較復(fù)雜！具體用哪種方案旬渠，大家可以根據(jù)自己的應(yīng)用場景來權(quán)衡俱萍。
五、緩存降級
當(dāng)訪問量劇增告丢、服務(wù)出現(xiàn)問題（如響應(yīng)時間慢或不響應(yīng)）或非核心服務(wù)影響到核心流程的性能時枪蘑，仍然需要保證服務(wù)還是可用的，即使是有損服務(wù)岖免。系統(tǒng)可以根據(jù)一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行自動降級岳颇，也可以配置開關(guān)實(shí)現(xiàn)人工降級。
降級的最終目的是保證核心服務(wù)可用颅湘，即使是有損的话侧。而且有些服務(wù)是無法降級的（如加入購物車、結(jié)算）闯参。
在進(jìn)行降級之前要對系統(tǒng)進(jìn)行梳理瞻鹏，看看系統(tǒng)是不是可以丟卒保帥；從而梳理出哪些必須誓死保護(hù)赢赊，哪些可降級乙漓；比如可以參考日志級別設(shè)置預(yù)案：
（1）一般：比如有些服務(wù)偶爾因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)抖動或者服務(wù)正在上線而超時级历，可以自動降級释移；
（2）警告：有些服務(wù)在一段時間內(nèi)成功率有波動（如在95~100%之間），可以自動降級或人工降級寥殖，并發(fā)送告警玩讳；
（3）錯誤：比如可用率低于90%，或者數(shù)據(jù)庫連接池被打爆了嚼贡，或者訪問量突然猛增到系統(tǒng)能承受的最大閥值熏纯，此時可以根據(jù)情況自動降級或者人工降級；
（4）嚴(yán)重錯誤：比如因?yàn)樘厥庠驍?shù)據(jù)錯誤了粤策，此時需要緊急人工降級樟澜。
（5）針對上面的技術(shù)我特意整理了一下，如果想學(xué)習(xí)Java工程化叮盘、高性能及分布式秩贰、深入淺出。微服務(wù)柔吼、Spring毒费，MyBatis，Netty源碼分析的朋友可以加Java進(jìn)階群：582505643愈魏，群里有阿里大牛直播講解技術(shù)觅玻，以及Java大型互聯(lián)網(wǎng)開源技術(shù)的視頻免費(fèi)分享給大家想际。
六、總結(jié)
這些都是實(shí)際項(xiàng)目中溪厘，可能碰到的一些問題胡本，也是面試的時候經(jīng)常會被問到的知識點(diǎn)，實(shí)際上還有很多很多各種各樣的問題畸悬，文中的解決方案打瘪，也不可能滿足所有的場景，相對來說只是對該問題的入門解決方法傻昙。一般正式的業(yè)務(wù)場景往往要復(fù)雜的多闺骚，應(yīng)用場景不同，方法和解決方案也不同妆档，由于上述方案僻爽，考慮的問題并不是很全面，因此并不適用于正式的項(xiàng)目開發(fā)贾惦，但是可以作為概念理解入門胸梆，具體解決方案可以去看看一個視頻網(wǎng)站的解說
