缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩区别和解决方案

缓存穿透

指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如发起为 id 为 “-1” 的数据或 id 为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。

解决方案：

1. 接口层增加校验，如用户鉴权校验，id 做基础校验，id <= 0 的直接拦截；
2. 缓存空值，注意过期时间的设置 从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将 key-value 对写为 key-null，缓存有效时间可以设置短点，如 30 秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个 id 暴力攻击

缓存击穿

指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力）

解决方案：

1. 设置热点数据永远不过期。

2. 加互斥锁，注意锁粒度问题 互斥锁参考代码如下：

说明：

1）缓存中有数据，直接走上述代码 13 行后就返回结果了

2）缓存中没有数据，第 1 个进入的线程，获取锁并从数据库去取数据，没释放锁之前，其他并行进入的线程会等待 100ms，再重新去缓存取数据。这样就防止都去数据库重复取数据，重复往缓存中更新数据情况出现。

3）当然这是简化处理，理论上如果能根据 key 值加锁就更好了，就是线程 A 从数据库取 key1 的数据并不妨碍线程 B 取 key2 的数据，上面代码明显做不到这点。（锁粒度问题）

缓存雪崩

指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至 down 机。和缓存击穿不同的是，缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库。

解决方案：

1. 缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
2. 如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同缓存数据库中。
3. 设置热点数据永远不过期。

参考：

1. https://blog.csdn.net/kongtiao5/article/details/82771694
2. https://blog.csdn.net/weixin_41695138/article/details/119538014