缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩的问题及解决方案

雨点打透心脏的1/2处 2022-12-27 14:05 200阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1. 缓存处理流程
 *  2. 缓存穿透
 *   *  2.1 描述
     *  2.2 解决方案
 *  3. 缓存击穿
 *   *  3.1 描述
     *  3.2 解决方案
 *  3. 缓存雪崩
 *   *  3.1 描述
     *  3.2 解决方案

# 1. 缓存处理流程 #

通常，前台请求后端接口时，我们先从缓存中获取数据，如果缓存中没有，再去DB数据库中获取，同时更新缓存，并返回结果；如果DB数据库中也没有取到，则直接返回空结果

# 2. 缓存穿透 #

## 2.1 描述 ##

缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断的发出请求，有可能是恶意攻击者，将导致db数据库压力过大，甚至会导致db数据库挂掉

## 2.2 解决方案 ##

1.  接口层增加鉴权校验；
2.  当缓存和db数据库都读取不到数据时，这是可以将key-value写为key-null放入缓存，并设置短暂的有效时间（30s，如果设置的时间过长，会导致正常情况下也无法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击。

# 3. 缓存击穿 #

## 3.1 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，同时由于缓存时间过期读缓存时没有读到数据，进而同时去db数据库中读取数据，引起数据库的压力瞬间增大，很可能将db数据库压垮。

## 3.2 解决方案 ##

1.  设置热点数据永远不过期
2.  添加互斥锁

public String get(key) {
          String value = redis.get(key);
          if (value == null) { //代表缓存值过期
              //设置3min的超时，防止del操作失败的时候，下次缓存过期一直不能load db
    		  if (redis.setnx(key_mutex, 1, 3 * 60) == 1) {  //代表设置成功
                   value = db.get(key);
                          redis.set(key, value, expire_secs);
                          redis.del(key_mutex);
                  } else {  //这个时候代表同时候的其他线程已经load db并回设到缓存了，这时候重试获取缓存值即可
                          sleep(50);
                          get(key);  //重试
                  }
              } else {
                  return value;      
              }
     }

# 3. 缓存雪崩 #

## 3.1 描述 ##

缓存雪崩是指缓存中数据大批量的到过期时间，而此时查询数据量巨大，进而引起数据库压力过大，甚至导致down机。  
和缓存击穿不同的是，缓存击穿是指并发查询同一条数据，缓存雪崩是指不同数据都过期了，很多数据都查不到进而查询数据库。

## 3.2 解决方案 ##

1.  缓存数据的过期时间设置成随机时间，防止同一时间大量数据过期现象的发生；
2.  将热点数据设置永不过期