什么是缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩以及怎么解决

缓存穿透:

• 描述
  一般的缓存系统,都是按照key去缓存查询,如果不存在对应的value,就应该去数据库查询。一些恶意的请求会故意大量查询不存在的key,就会对数据库造成很大的压力。这就叫做缓存穿透。 简单的说就是​​故意避开缓存去数据库查询数据​​。



• 解决

1. 对查询结果为空的情况也进行缓存,缓存时间设置短一点。 缺点：如果key一直变化还是会访问到数据库
2. 布隆过滤器。缺点：需要维护布隆过滤器，增加了程序的复杂性。

缓存击穿

• 描述
  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 。简单地说就是​​缓存过期大量线程访问数据库​​。

• 解决方案
  造成缓存穿透的原因有两点：1：缓存过期，2：大量链接访问数据库。从这两点着手解决：

1. 设置热点数据永远不过期。
2. 分级缓存
3. 加锁

//原理:只允许一个线程访问数据库
    static Object lock = new Object();
 
    public List<String> getData02() {
        List<String> result = new ArrayList<String>();
        // 从缓存读取数据
        result = getDataFromCache();
        if (result.isEmpty()) {
            synchronized (lock) {
                // 从数据库查询数据
                result = getDataFromDB();
                // 将查询到的数据写入缓存
                setDataToCache(result);
            }
        }
        return result;
    }

缓存雪崩

• 描述
  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。简单地说就是​​缓存大量过期去数据库查询数据​​。

• 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搞得缓存数据库中。
3. 设置热点数据永远不过期。

总结

• 缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩都是没有使用到缓存直接访问数据库造成数据库压力过大。
• 缓存穿透是故意避开缓存差数据库；
• 缓存击穿是缓存到期大量连接访问数据库；
• 缓存雪崩是大量缓存失效。