redis缓存穿透、雪崩、击穿

起因

  这几天在面试的时候被问到了redis缓存击穿的问题，由于之前只复习到了缓存穿透及缓存雪崩的概念，对缓存击穿没有一个较为清楚的认知和解决方案，故在此进行简单记录。

介绍

1. 缓存穿透
   所谓缓存穿透指的是大量请求的key根本不存在于缓存中，导致请求没有经过缓存，直接落到了数据库上。这会导致数据库压力过大，甚至宕机，严重时引起整个系统的崩溃。
   解决方法：
   1. 缓存空值：当查询数据库为空时，将空值作为缓存值进行缓存，后续请求该key时可以避免再去数据库中查询。但会导致缓存大量无用的空值缓存，消耗内存。
   2. 布隆过滤器：布隆过滤器是由一个bit数组及若干个哈希函数构成的。当存放元素时由哈希函数对其进行若干次哈希计算，将每个结果对应数组的下标位置置为1。当判断元素是否存在时，同样进行上述操作，如果任意一个位置的值不为1，则此元素一定不存在；但是所有的位置都为1的情况可能会发生误判，此时元素可能存在也可能不存在。
   3. 对key进行校验：不合法的参数直接拦截。
2. 缓存雪崩
   某一时刻发生大规模缓存失效的情况，例如缓存服务宕机或者缓存过期时间到了。
   解决方案：
   1. 设置随机过期时间：给缓存设置不同的过期时间，防止同一时刻大量缓存失效。
   2. 定时器刷新缓存：由其他额外服务来定时刷新缓存的过期时间，或者干脆直接设置缓存同步过期。
   3. 使用ehcache本地缓存+Hystrix限流&降级：本地缓存作为redis缓存不可用时的另一道支撑，同时也可以对接口请求进行限流。
3. 缓存击穿
   大量请求查询一个热点key时，这个key刚好失效，导致大量的请求落到数据库上。
   1. 设置热点key用不过期：建立缓存时不设置过期时间。
   2. 互斥锁：当从缓存查询不到数据要去数据库查询时，对查询操作进行加锁，保证同一时刻只有一个线程进行了查库动作，查完库后将值写会到缓存，同时其他获取不到锁的线程可以先原地等待(自旋)再执行获取此热点数据的方法(递归)，为了避免发送死循环，最后设置递归的次数。

其他

简单记载了下解决方案，demo待有空研究。

Q.E.D.