Redis 缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩
缓存穿透
缓存穿透是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
- 对空值缓存：如果一个查询返回的数据为空(不管是数据是否不存在)），我们仍然把这个空结果(null )进行缓存，设置空结果的过期时间会很短，最长不超过五分钟。
- 设置可访问的名单(白名单):使用bitmaps类型定义一个可以访问的名单，名单id作为bitmaps的偏移量，每次访问和 bitmap里面的 id进行比较，如果访问id不在bitmaps里面，进行拦截，不允许访问。
- 采用布隆过滤器∶(布隆过滤器(Bloom Filter )是1970年由布隆提出的。它实际上是一个很长的二进制向量(位图)和一系列随机映射函数（哈希函数)。布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中。它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率和删除困难。
- 进行实时监控：当发现redis的命中率开始急速降低，需要排查访问对象和访问的数据，和运维人员配合，可以设置黑名单限制服务。
缓存击穿
缓存击穿是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。
比如说：redis中的某个key过期了，此时大量访问使用这个key，造成大量请求去查数据库，造成数据库压力瞬间增大。
解决方案
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。这个时候，需要考虑一个问题:缓存被“击穿”的问题。
预先设置热门数据：在redis高峰访问之前，把一些热门数据提前存入到redis里面，加大这些热门数据key的时长
实时调整：现场监控哪些数据热门，实时调整key的过期时长
使用锁：就是在缓存失效的时候(判断拿出来的值为空），不是立即去load db。先使用缓存工具的某些带成功操作返回值的操作（比如 Redis 的SETNX )。当操作返回成功时，再进行load db的操作，开回设缓存，最后在删除 mutex key（互斥锁）。当操作返回失败，证明有线程在load db ,当前线程睡眠一段时间再重试整个get key缓存的办法
缓存雪崩
缓存雪崩是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
- 构建多级缓存架构：nginx缓存 + redis缓存 +其他缓存(ehcache等)
- 使用锁或队列：用加锁或者队列的方式保证来保证不会有大量的线程对数据库一次性进行读写，从而避免失效时大量的并发请求落到底层存储系统上。不适用高并发情况。
- 设置过期标志更新缓存：记录缓存数据是否过期（设置提前量），如果过期会触发通知另外的线程在后台去更新实际key的缓存。
- 将缓存失效时间分散开：比如我们可以在原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1-5分钟随机，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，就很难引发集体失效的事件。
