高并发下缓存失效问题及解决方案

0x01: 缓存穿透

当查询一个不存在的数据，此时缓存是不命中的，就会去查询 db，这将导致每次查询这个不存在的数据都要去访问 db，缓存就没有意义了。如果不怀好意的人利用不存在的数据进行攻击，可能导致数据库崩溃。

解决方案：

• 查询到的不存在的数据也放入缓存，可以存为 null，并加入短暂的过期时间（但如果别人每次都请求不同的 key，会导致大量无用 key 存在 redis 中）
• 加个过滤器（比如布隆过滤器），过滤不存在的 key

0x02: 缓存雪崩

系统中设置某个 key 时，使用了相同的过期时间，导致缓存在同一时间失效，请求涌入 db，导致数据库压力过重雪崩。

解决方案：

• 在原有的失效时间基础上加上一个随机值，比如 1~5 分钟，这样每一个缓存过期时间的重复率就会变低，就很难引起集体失效的事件。

0x03: 缓存击穿

对于一些设置了过期时间的 key，如果这些 key 可能会在某些时间点被超高并发地访问，是一种非常“热点”的数据。如果这个 key 在大量请求同时进来前正好失效，那么所有对这个 key 的数据查询都落到 db，我们称为缓存击穿。

解决方案：

• 加锁。大量并发只让一个去查，其他人等待，查到以后释放锁，其他人获取到锁，先查缓存，就会有数据，不用去db
• 设置热点数据永不过期
• 在 redis、db 中间做一个二级缓存

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