Redis 详解 - 缓存雪崩 |击穿 |穿透 概念及解决方案

Redis是一个开源的内存数据存储系统，也被称为数据结构服务器，其提供了一些常用的数据结构，如字符串、列表、集合、哈希、有序集合等，同时也支持事务、Lua脚本、LRU驱动事件、pub/sub、持久化等功能。

Redis的缓存功能是其非常重要的应用场景之一。Redis作为一款高速缓存服务器，可以存储多种类型的数据结构，通常用于缓存频繁访问的数据，以减轻数据库的压力。

Redis的缓存使用可以通过以下几个方面来详细介绍：

一、缓存

1.雪崩

1. 概念
    指某一时间段，缓存集中过期失效，无数的请求绕开缓存，直接访问数据库。

2. 解决方案

• 让redis数据永不过期，这种方式最可靠的、最安全的，但占用空间，内存消耗大，并且不能保持数据最新，所以需要根据具体的业务考虑

• 将缓存失效的时间分散开，比如每个key的过期时间都是随机的，防止同一时间大量数据过期的现象发生，就不会出现同一时间全部请求都访问数据库

• 可以启动服务熔断机制，暂停业务应用对缓存服务的访问，直接返回错误，但是暂停了业务应用访问缓存系统，其它的业务都无法正常的工作

• 创造redis集群，对数据库进行读写分离

2.击穿

1. 概念
    大并发集中对一个点进行访问，当这个点失效瞬间，大并发穿透缓存直接访问数据库。

2. 解决方案

• 互斥锁，保证同一时间只有一个业务线程更新缓存，未能获取互斥锁的请求，要么等待锁释放后重新读取缓存，要么就返回空值或者默认值
• 不给热点数据设置过期时间，由后台异步更新缓存，或者在热点数据准备要过期前，提前通知后台线程更新缓存以及重新设置过期时间

3.穿透

1. 概念
    数据库和缓存中都没有一条数据，持续查询数据库，使数据库的访问压力过大

2.解决方案

• 接口层添加校验，如用户鉴权校验；id做基础校验，指定接口的请求方式，只接受 一种或几种 的请求方式
• 不仅在缓存取不到的数据，而且在数据库中也没有取到，这时可以将key-value写成key-null,缓存有效时间可以设置30秒（设置太长对导致正常情况下也无法使用），这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击
• 布隆过滤器