Redis击穿、穿透、雪崩

Redis 的基本概念
在没有添加 Redis 的时候，后端的查询流程是：

用户访问页面-请求后端服务-经过逻辑处理后，去数据库查询信息。

在添加 Redis 的之后，后端的查询流程是：

用户访问页面-请求后端服务-经过逻辑处理后，先去缓存（Redis）中进行查询，如果查到，则直接返回-如果没有查到信息，则直接向数据库进行查询，查询到之后，数据库会讲数据信息同步到缓存（Redis）中，以便下次查询。

什么是击穿
当 Redis 某个热 key（比如首页广告）过期或者因为某些异常原因导致于无法从缓存中获取，导致大量的并发访问数据库而崩溃。

举个例子，比如双十一活动中，大量用户同时会查询首页的某个广告服务，正常查询流程中，我们的服务会直接在缓存中进行查询，查到了之后，返回给用户。

但是假设在这个过程中，这个广告服务的 key 过期，即这个缓存失效了，那么就会有大量的并发请求直接打到数据库中，导致数据库崩溃。

如果要复现这个测试场景，可以通过如下的测试步骤进行复现：

获取热 key 的列表（与运维沟通后获取）。

模拟热 key 失效的场景（比如登陆 Redis，直接将热 key 删除）。

查看研发是否有对应的容错机制（降级或熔断），从而能保证主要服务的正常运行。
解决方案：

1.设置热key永不过期，缓存在物理上永远不过期，用一个异步的线程更新缓存
2.双层缓存策略，L1缓存失效时间短，L2缓存失效时间长。请求优先从L1缓存获取数据，如果 未命中，则加锁，保证只有一个线程去数据库中读取数据然后再更新到L1和L2中。然后其他线 程依然在L1、L2缓存获取数据。
3.互斥锁
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什么是穿透
缓存穿透就是指：用户不断发起请求缓存和数据库中都没有的数据。

在正常的请求过程中，如果在缓存（Redis）中没有查到信息，则直接向数据库进行查询，查询到之后，数据库会讲数据信息同步到缓存（Redis）中，以便下次查询。

如果是缓存穿透的场景，比如传一个用户 id 为-1，这个用户 id 在缓存里面是肯定不存在的，因为每次请求数据库中也没有对应的数据信息，那么数据库也就不会同步到缓存（Redis）中，所以就会导致，每一次的请求，都会直接打到数据库上，导致数据库崩溃。

如果要复现这个测试场景，可以通过如下的测试步骤进行复现：

不停访问对应服务的接口，传递一个不存在的数据的查询请求。

查看研发是否有对应的容错机制，从而能保证不会有大量的请求打在数据库上。
解决方案：

  如果一个查询返回的数据为空（不管是数据不存在，还是系统故障），我们仍然把这个空结果进行缓存，但它的过期时间会很短，最长不超过五分钟。
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什么是雪崩
雪崩是指在我们设置缓存时采用了相同的过期时间，导致缓存在某一时刻同时失效，请求全部转发到数据库，数据库瞬时压力过重雪崩。

缓存被“击穿”的问题是针对某一key缓存，缓存雪崩的区别在于针对很多key。
解决方案：

1.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
2.互斥锁
3.双层缓存策略
4.缓存在物理上永远不过期，用一个异步的线程更新缓存
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