常见缓存问题：
1.缓存穿透
2.缓存击穿
3.缓存雪崩
缓存穿透
缓存穿透： 是指客户端请求的数据在缓存中都不存在，这样缓存永远也不会生效，这些请求都会打到数据库。
缓存穿透常见的解决方案有两种：
缓存空对象
- 优点：实现简单，维护方便
- 缺点：额外的内存消耗，可能造成短期不一致。
缓存穿透的流程：例如：前端客户端先从redis查询商户，判断缓存是否命中，如果命中，缓存直接返回，如果没有命中从数据库中查询，数据中库中查询到，直接返回同时更新到Redis中，如果数据库没有查询到直接返回404。
2.如果解决上边的问题：就需要把数据库返回不能直接返回404了，我们需要把数据的空值也直接写入到Redis中，此放入redis同样也有一个问题：就是你从Redis读取的时候同样也会存在空，你需要做一个判断从Redis读取的结果是否是空，如果不是空正常返回，但是如果命中的是空，直接返回空，这样下次就是直接从Redis中获取空结果。
布隆过滤：
- 优点：内存占用少，没有多余的key
- 缺点：实现复杂，存在误判可能。
缓存穿透产生的原因：
用户请求的数据在缓存中和数据库中都不存在，不断发起这样的请求，给数据库带来巨大的压力。
2.解决方案：缓存null值，步隆过滤。
3.增加ID的复杂度，避免被猜测ID.
4.做好数据的基础格式校验。
5.加强用户权限的校验，
6.热点参数的限流
7.对于空值也可以做限流。
缓存雪崩：
定义什么是缓存雪崩：
听名字肯定可以感觉到，肯定是发生了比较严重的问题，是指在同一时段大量的缓存key同时失效，或者Redis服务宕机，导致大量的请求到达数据库，带来了巨大的压力。
a.正常情况应该是大部分请求直接到redis，然后呢，直接返回，少数请求直接到达数据库，突然时间一瞬间几万几十万的key都过期了，导致这些请求直接到达数据，可能导致数据库直接到达数据库，或者Redis服务器直接宕机了，这时候客户端再来访问，直接访问到了数据库，这时候哦数据库肯定会有巨大压力。
解决方案：
1.为了避免TTL同时到期，可以给TTL添加随机值，有时候我们在进行换粗预热的时候：给TTL增加随机数，这样可以是使key分散在不同的时间段，
2.redis宕机这种才是最严重，怎么避免呢，提高redis高可用性，先搭建Redis集群形成主从，一个挂了，另一个立刻能够补充，这样就可以很大程度保证Redis高可用性。
3.给缓存增加限流策略：整个Redis全挂了，提前做好一些放错误处理，比如：快速失败，拒绝请求，这样就可以保护数据库，虽然牺牲了部分用户。
4.给业务天津爱多级缓存：比如设置ngix 缓存，数据库缓存，Redis缓存等等，比如我们防弹衣穿了多件。这种方案一般会在大型电商里用到，用于亿级别的性能。
缓存击穿：
缓存击穿定义：
1.如果说缓存雪崩是所有的key同时失效，那么缓存击穿时部分key失效，带来的问题，这是因为这部分key 不是一般的key，这种key是热点key，就是一个被高并发访问，并且缓存重建业务较为复杂的key突然失效了，无效的请求访问会在瞬间给数据库带来大量的冲击。
有的时候：我们不是所有的查出来的东西都放在redis里面，比如我们查询的时候，逻辑比较复杂涉及很多个表，比较耗时，那么这段时间我们的Redis等于一直都没有缓存，在这段时间内，无数请求过来都无法命中Redis，只能访问数据库。等缓存重建后才能返回Redis。在这期间这些请求都打入到了数据库，在这么长的一段时间内，无数请求，我们改怎么解决呢？
解决方案：
- 互斥锁：
假如有个请求，没有命中，此请求需要进行缓存重建，此请求需要获取锁，获取锁成功，缓存创建成功，释放锁，在锁未释放期间：另外的请求如果来了，检测到没有释放，就让此请求休眠一会儿，进行循环锁，直到有请求释放锁，，（没有额外的内存消耗，内存占用比较小）
- 优点：
没有额外的内存消耗，内存占用小
保证一致性
实现简单 - 缺点：
线程需要等待，性能受影响
可能有死锁的风险
- 逻辑过期：
以前存的时候我们会设置TTL，缓存突然间失效导致，不设置TTL，我们怎么知道缓存过期了，所以说是逻辑过期，所以我们在value里面增加一个expire过期时间，如果逻辑过期了，我们设置锁，为了避免互相等待，他会创建一个新的线程，有此新线程进行获取锁等操作，此时自己返回旧的数据。
- 优点：
线程无序等待，性能好。 - 缺点：
不保证一致性
有额外的内存消耗
实现复杂
例如抢特价购券秒杀：
例如创建：基本券的基本信息基本表，创建秒杀券表。
基本券信息表：
券ID，
商铺id，
代金券标题，
副标题，
使用规则，
支付金额单位分，
抵扣金额，
券类型：普通，券还是秒杀券，
状态：上架，下架
创建时间
更新时间
秒杀券的表：
关联的优惠券ID
库存
创建时间
生效时间
无效时间
更新时间
秒杀优惠券表和优惠券是一一对应的关系。
我们可以认为：基本券表里面包含秒杀券。秒杀券表相当于扩展了一些字段。
如何实现下单秒杀：
有两点需要我们注意：
- 秒杀开始和结束，如果尚未开始或已经结束则无法下单
- 库存是否充足，不足则无法下单。
流程：前端提交券的ID，然后接口查询优惠券信息，判断秒杀是否开始，如果未开始：返回异常结束。
2.如果已经开始：代表一个正常请求&&合理的时间，然后判断库存是否充足，如果库存不足，返回异常。
如果库存充足，自然就去去库存扣除，如果扣除成功，下单。（只是实现了下单）
作为测试如何测试上述的场景呢？
1.按照上边的流程，通过页面可以测试基本功能，但是对于秒杀来说，仅仅通过页面是不够的，因为一瞬间会有很多请求。
2.需要进行高并发测试：
案例：如果库存100，我们使用jemeter同时请求200个理论应该是一半失败，结果确有多余一半的部分成功了，这是什么问题，怎么出现超卖呢？
超卖问题的产生：
在搞并发下：
线程1：先查询，在判断，>0，进行下单。
线程2：先查询，发现库存=0，不能进行下单。
但是高并发下：线程1在查询库存的时候1，然后进行下单，在下单的过程中，线程2也来查询发现库存也是1，这时候也进行扣减（只要在线程1，扣减前，多线程进行下单）。
解决上述方案就是加锁：）
锁的分类：悲观锁，乐观锁：
-
悲观锁：定义：认为线程安全问题一定会发生，因此在操作数据之前先获取锁，确保线程串行执行，例如：Synchroized ,Lock,数据库里面存在的锁都是属于悲观锁。
-
乐观锁：属于乐观派，认为线程安全问题不一定发生，因此不加锁，只是在更新数据时候去判断有没有其他线程对数据做了修改，如果判断没有修改则认为是安全的，自己才更新数据，如果判断已经被其他的线程修改发生了安全问题，此时可以重试或者异常。(性能好一点，关键点：在于判断怎么判断数据有没有被修改)，方法1：给数据加个版本号，数据每次被修改都会加个版本号，我要判断数据有没有被修改，就判断版本号有没有变化，在实现中发现：version版本号和库存都需要判断，其实可以拿库存作为版本号来判断，（这就是CAS法）
总结：
本次内容：主要是解决了一个并发安全问题，超卖的问题，解决方案有哪些？
1.悲观锁：添加同步锁，然线程串行执行
优点：简单粗暴
缺点：性能一般，串行执行。
2.乐观锁：不加锁，就是在更新的时候判断一下是否有其他线程在修改。（版本号version）
优点：性能稍微好点
缺点：基于数据变更，缺点就是成功率低，比如1000个人来下单，理论库存是1000的话，应该可以的，但是检测到数据有更新，其实只有一个人成功（所以为了解决这个问题，我们只需要判断库存大于0即可，不在判断数据是否一致）。比如有的不是库存，他只能通过数据是否更新来判断是否一致，这种情况下要想提升成功率，我们可以采用分段加锁的情况。（例如京东，淘宝这种，仅仅使用乐观锁是不够的）
修改上述的描述业务：要求同一个用户一个优惠券只能下一单（主要是为了引流，加大宣传）
简单来说就是用来了，先查询一下用户是否下过此券的单。（条件券ID&&用户ID联合查询）
所以对用户ID进行加锁，这样可以保证一个用户一个锁进行查询，而不是对整个方法加锁，如果对整个方法加锁，只能保证一个来用户来访问，别的等待，
在当前多台集群多并发的安全问题：
在一个JVM1，用userid锁的监视器，可以判断锁是否释放，当新的JVM2的时候：用userid作为梭的时候，锁的监视器和jvm1的监视器不是同一，各自走自己的监视器，每个jvm都有一个监视器是成功的，那么就会又一次出现线程安全问题，在集群模式下，或者分布式的情况，导致每个梭都会有一个线程运行，那么问题：就要保证如何保证多个JVM怎么使用同一把锁？
多个jvm怎么使用同一把锁？（分布式锁）
分布式锁：定义：
满足分布式系统或者集群模式下多进程可见并且互斥的锁，
特点1：多进程可见，例如Redis，或者MySQL
特点2：互斥
特点3：高可用（大多数情况下是可用的）
特点4：高并发
加锁本身就会影响性能，而且获取锁的动作又很慢，就是雪上加霜了，所以获取锁要高并发，
特点5：安全性，获取梭失败，要不能影响后边获取锁。
MYSQL 如何实现互斥：
1.例用数据库本身的互斥梭机制
2.高可用性：好
3.高性能：一般
4.安全性：可以及时释放锁，自己释放锁
Redis 如何实现互斥：
1.例用setnx这样的互斥命令
2.高可用性：好
3.高性能：好
4.安全性：例如超时时间，到期释放
Zookeeper ：
1.例用节点的唯一性和有序性实现互斥
2.高可用性：好
3.高性能：一般
4.安全性：节点是临时节点，一点宕机会释放。
基于Redis的分布式锁：
获取锁：
互斥：确保只有一个线程获取锁，利用setnx获取锁
释放锁：
把锁删除；
如果服务宕机，长时间没有人操作，就要添加超时时间expire，到期自动删除。
所以：要保证获取锁set和ex同时发生，不然会出现在expire还没有生效的时候宕机了，就无法获取到锁了。
非阻塞式获取锁：如果获取不到锁，就返回失败。
阻塞式获取锁：获取失败，就一直等待别的人释放锁。
