原文出處：https://github.com/doocs/advanced-java/blob/master/docs/high-concurrency/redis-caching-avalanche-and-caching-penetration.md
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面試題
了解什么是 redis 的雪崩瓤漏、穿透和擊穿？redis 崩潰之后會(huì)怎么樣？系統(tǒng)該如何應(yīng)對(duì)這種情況蔬充？如何處理 redis 的穿透？
面試官心理分析
其實(shí)這是問(wèn)到緩存必問(wèn)的班利，因?yàn)榫彺嫜┍篮痛┩讣⒙蔷彺孀畲蟮膬蓚€(gè)問(wèn)題，要么不出現(xiàn)罗标，一旦出現(xiàn)就是致命性的問(wèn)題庸队，所以面試官一定會(huì)問(wèn)你。
面試題剖析
緩存雪崩
對(duì)于系統(tǒng) A闯割，假設(shè)每天高峰期每秒 5000 個(gè)請(qǐng)求彻消，本來(lái)緩存在高峰期可以扛住每秒 4000 個(gè)請(qǐng)求，但是緩存機(jī)器意外發(fā)生了全盤(pán)宕機(jī)宙拉。緩存掛了宾尚，此時(shí) 1 秒 5000 個(gè)請(qǐng)求全部落數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)必然扛不住谢澈，它會(huì)報(bào)一下警煌贴，然后就掛了。此時(shí)锥忿，如果沒(méi)有采用什么特別的方案來(lái)處理這個(gè)故障牛郑，DBA 很著急，重啟數(shù)據(jù)庫(kù)敬鬓，但是數(shù)據(jù)庫(kù)立馬又被新的流量給打死了淹朋。
這就是緩存雪崩。
大約在 3 年前钉答，國(guó)內(nèi)比較知名的一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)公司础芍，曾因?yàn)榫彺媸鹿剩瑢?dǎo)致雪崩希痴，后臺(tái)系統(tǒng)全部崩潰者甲，事故從當(dāng)天下午持續(xù)到晚上凌晨 3~4 點(diǎn)，公司損失了幾千萬(wàn)砌创。
緩存雪崩的事前事中事后的解決方案如下虏缸。
- 事前：redis 高可用，主從+哨兵嫩实，redis cluster刽辙，避免全盤(pán)崩潰。
- 事中：本地 ehcache 緩存 + hystrix 限流&降級(jí)甲献，避免 MySQL 被打死宰缤。
- 事后：redis 持久化，一旦重啟，自動(dòng)從磁盤(pán)上加載數(shù)據(jù)慨灭，快速恢復(fù)緩存數(shù)據(jù)朦乏。
用戶(hù)發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，系統(tǒng) A 收到請(qǐng)求后氧骤，先查本地 ehcache 緩存呻疹，如果沒(méi)查到再查 redis。如果 ehcache 和 redis 都沒(méi)有筹陵，再查數(shù)據(jù)庫(kù)刽锤，將數(shù)據(jù)庫(kù)中的結(jié)果，寫(xiě)入 ehcache 和 redis 中朦佩。
限流組件并思，可以設(shè)置每秒的請(qǐng)求，有多少能通過(guò)組件语稠，剩余的未通過(guò)的請(qǐng)求宋彼，怎么辦？走降級(jí)颅筋！可以返回一些默認(rèn)的值宙暇，或者友情提示，或者空白的值议泵。
好處：
- 數(shù)據(jù)庫(kù)絕對(duì)不會(huì)死占贫，限流組件確保了每秒只有多少個(gè)請(qǐng)求能通過(guò)。
- 只要數(shù)據(jù)庫(kù)不死先口，就是說(shuō)型奥，對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，2/5 的請(qǐng)求都是可以被處理的碉京。
- 只要有 2/5 的請(qǐng)求可以被處理厢汹，就意味著你的系統(tǒng)沒(méi)死，對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)谐宙，可能就是點(diǎn)擊幾次刷不出來(lái)頁(yè)面烫葬，但是多點(diǎn)幾次，就可以刷出來(lái)一次凡蜻。
緩存穿透
對(duì)于系統(tǒng)A搭综，假設(shè)一秒 5000 個(gè)請(qǐng)求，結(jié)果其中 4000 個(gè)請(qǐng)求是黑客發(fā)出的惡意攻擊划栓。
黑客發(fā)出的那 4000 個(gè)攻擊兑巾，緩存中查不到，每次你去數(shù)據(jù)庫(kù)里查忠荞，也查不到蒋歌。
舉個(gè)栗子帅掘。數(shù)據(jù)庫(kù) id 是從 1 開(kāi)始的，結(jié)果黑客發(fā)過(guò)來(lái)的請(qǐng)求 id 全部都是負(fù)數(shù)堂油。這樣的話(huà)修档，緩存中不會(huì)有，請(qǐng)求每次都“視緩存于無(wú)物”称诗，直接查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)萍悴。這種惡意攻擊場(chǎng)景的緩存穿透就會(huì)直接把數(shù)據(jù)庫(kù)給打死。
解決方式很簡(jiǎn)單寓免，每次系統(tǒng) A 從數(shù)據(jù)庫(kù)中只要沒(méi)查到，就寫(xiě)一個(gè)空值到緩存里去计维，比如 set -999 UNKNOWN袜香。然后設(shè)置一個(gè)過(guò)期時(shí)間，這樣的話(huà)鲫惶，下次有相同的 key 來(lái)訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)候蜈首，在緩存失效之前，都可以直接從緩存中取數(shù)據(jù)欠母。
緩存擊穿
緩存擊穿欢策，就是說(shuō)某個(gè) key 非常熱點(diǎn)，訪(fǎng)問(wèn)非常頻繁赏淌，處于集中式高并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)的情況踩寇，當(dāng)這個(gè) key 在失效的瞬間，大量的請(qǐng)求就擊穿了緩存六水，直接請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫(kù)俺孙，就像是在一道屏障上鑿開(kāi)了一個(gè)洞。
解決方式也很簡(jiǎn)單掷贾，可以將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)置為永遠(yuǎn)不過(guò)期睛榄；或者基于 redis or zookeeper 實(shí)現(xiàn)互斥鎖，等待第一個(gè)請(qǐng)求構(gòu)建完緩存之后想帅，再釋放鎖场靴，進(jìn)而其它請(qǐng)求才能通過(guò)該 key 訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)。
