前言

作為一個已經畢業的計算機專業學長，其實幾年大學走來還是挺感慨萬千的。（說明一下：一本，非958、211）
老實說，上大學之前填志愿選專業的時候沒有任何打算，就覺得學海熬到頭了，向往已久的大學舒坦日子要來了，像老一輩人說的“飛出籠的鳥”。
最后選的計算機專業也挺喜劇的，因為愛打游戲，所以覺得自己對計算機還挺感興趣的。當時我并不知道之后我會因為這個決定而改變我的生活。

緩存雪崩

我們首先看下這個正常的緩存流程是怎樣的？如下圖所示：

可以看到，首先這個用戶訪問這個某東，然后這個某東去訪問這個 Redis，如果 Redis 有該訪問數據，就會直接返回查緩存拿到的數據；如果 Redis 緩存沒有查到該數據，就會去 MySql 數據庫中查詢，查詢到有結果把從 MySql 中查到的數據同步至 Redis 緩存中去，同時會把這個查詢到的結果返回回去。

這是一個簡單的正常的緩存流程。 那么我們基于這個正常的緩存流程，來看下什么是緩存的雪崩。

首先給大家舉個例子，就是在雙十一的時候，在某東買東西，進入它的這個首頁，由于是雙十一，首頁的訪問量是非常大的，所以首頁的很多數據是緩存在 redis 里面的。

假設首頁數據存儲在 redis 里的 100 個 key，設置的緩存失效時間是兩個小時，當在雙十一期間，購物超過兩個小時之后，這個首頁數據的 redis 緩存在這瞬間會全部失效，導致所有的請求都打到這個 MySql 數據庫上，此時數據庫的訪問壓力增大，造成這個 MySql 數據庫響應不及時而掛掉，從而某東的首頁就沒辦法繼續對外提供服務了，然后東哥就特別不開心，把這次的技術負責人送去了非洲。

那么通過這個舉例，我們來看下面這個圖：

就是說用戶訪問某東，這個時候 redis 里面的 key 大量失效，導致這個某東直接訪問數據庫，把大量的請求都打到來數據庫，這種現象就是緩存雪崩。簡單來說就是 redis 緩存在同一時間大量失效，就像這個雪崩來了一樣。

那么緩存雪崩它的解決方案有幾種呢？下面來說下：

• 設置這個緩存的失效時間，不讓大量的 key 在同一時間失效，即在設置這個緩存的時候，可以將 key 的失效時間分散開。
• 我們部署 redis 一般是集群部署的，可以把這些熱點的 key 放到不同的節點上去，讓這些熱點的 key 均勻的分布在不同的 redis 節點上。
• 還有就是比較暴力的方法，不設置這個緩存失效的時間，讓 key 永不失效。

緩存穿透

接下來我們再來介紹什么是緩存穿透。

還是舉個例子：比如說某位老哥開發了一個網站，然后這個網站非常的受歡迎，某一天突然遭到了黑客瘋狂的攻擊，他的這個攻擊手段就是采用這個緩存穿透的原理。

大家都知道通常情況下，數據庫的主鍵是從0開始遞增的，是沒有負數的，那么這位黑客就利用這點，他不斷的用 ID 小于零的參數發請求過來。這位老哥剛開始是把網站的所有數據放到了 redis 緩存里面去，但是黑客是用 ID 小于零的數來請求，redis 緩存里面并沒有這個 ID 小于零的數據，這樣 redis 就查不到這個結果，一旦 redis 查不到結果就會去數據庫中查，那么所有請求都會打到數據庫，而且會一直打到數據庫中去，因為 redis 緩存這層根本攔截不到這樣的數據。

redis 緩存直接被這種數據穿透了，直接穿透到數據庫里面。同樣我們來看下面這個圖：

首先這個惡意用戶訪問某東，用 id=-1 的數據去請求，然后這個 id=-1 的數據在 redis 緩存里面沒有查到，就到數據庫里面查詢，也沒有查到該條數據，只能返回空數據給前端了。

這個惡意用戶（黑客）用腳本不斷的發這個數據去請求，直接穿透 redis 打到這個數據庫上，這就是所謂的緩存穿透。 簡單來說，緩存穿透就是指緩存和數據庫中都沒有這樣的數據，一般出現這種情況都不是正常的用戶在訪問。

那么緩存穿透的解決方案有以下幾點：

• 請求如果穿透 redis，直接到數據庫，那么數據庫無論查出什么結果，都寫回到 redis 緩存里面去，這樣下次用同一個參數發來請求的時候，就直接被 redis 緩存攔截掉了，就不回打到數據庫了。
• 對請求的參數做合法性校驗。
• 比較直接、簡單粗暴的方法，把這個 IP 拉黑。
• 最后是使用布隆過濾器，這是一個非常好的方式。

緩存擊穿

我們再來講最后一個問題，就是緩存的擊穿。

還是拿雙十一來舉例：東哥在雙十一的時候，發話說想搞一個大活動，說想把自己20年前用的電腦拿出來拍賣，然后有巨多人對這個電腦感興趣，于是東哥決定在雙十一當天九點拍賣這臺電腦，然后某東的開發程序員，把這臺電腦數據放到了 redis 緩存里，即對應 redis 緩存里的一個 key。

拍賣的時候，大家熱情都非常的高漲，持續拍賣了將近三個小時，還沒有結束這場線上拍賣，但是這臺電腦對應的 redis 緩存 key 的失效時間是三個半小時。 當大家拍賣到三個半小時的時候，這臺電腦的緩存 key 突然失效了，導致這個大量的拍賣請求在 redis 里面查不到數據，從而這些大量請求就會直接打到數據庫上，此時數據庫的瞬間壓力增大，造成響應不及時而掛掉。
這個時候呢，東哥看到自己的這臺電腦還沒拍賣出去，有點生氣，于是把這個程序員送去了非洲。

同樣我們也來看下面這個圖：

用戶訪問某東，然后去 redis 請求某個拍賣秒殺商品，在緩存沒有失效的時候，redis 可以把這個查詢到的緩存 key 的結果返回回去，但是當這個緩存的 key 失效了，這個請求就會擊穿這個 redis，直接打到數據庫上。

這里大家注意的是，這里是某一個熱點的 key，大量的用戶請求不斷的訪問這個熱點的 key，當這個熱點的 key 突然失效，把請求都打到數據庫上，這個過程就是叫做緩存擊穿了。記住它是擊穿某個一個非常熱點的 key。

那么這個緩存擊穿的解決方案是：

• 讓這個熱點 key 不過期，即不設置失效時間（不推薦）。
• 使用分布式鎖，如果是單體應用的話使用互斥鎖（分布式鎖后續文章會講）。

最后

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總結

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