redis 緩存穿透等問題解決方案

在使用redis中可能會發生以下情況：

緩存出現的問題

緩存穿透

通路redis一個（或多個）不存在的資料，擊穿redis到達DB。查詢DB仍傳回空。大量這樣的通路可能會使DB崩潰。

緩存雪崩

緩存系統同一時間有大量資料失效。大量資料打到DB使DB壓力過大。

緩存并發

和上面類似，不過這個是當一個key過期時大量請求打到DB。

解決方法

以上三種情況差別在于緩存穿透是惡意的，即通過大量構造不存在的key攻擊系統。而後兩個緩存雪崩和緩存并發則是緩存失效時出現的問題。緩存雪崩是大量key失效，緩存并發是某個（或某些）緩存失效。

先看緩存穿透，是惡意構造大量不存在的key攻擊系統。解決方法：

1. 在redis層之前做一層過濾，判斷查詢的key是否符合規則（或者布隆過濾，或者依據key的生成規則進行過濾）。若不符合直接傳回，可攔截惡意請求。
2. 若判斷不出key的真假，查詢到達DB後沒有資料，則将空值也寫入redis。下次查詢就直接打到緩存了（緩存設定較短的過期時間）。

下面是緩存雪崩和緩存并發。

緩存雪崩在于同時大量緩存失效，可在設定緩存時為資料設定不同的過期時間，可大大避免緩存同時失效。

緩存并發在于某些緩存失效了，這個無法避免，緩存隻要有過期時間就有失效的那一刻。當大量請求過來時，這裡可以使用分布式鎖限制對于同一個key的查詢，某個時刻隻有一個線程可以查詢DB。具體：

請求到達redis擊穿後（redis沒有查詢到），根據請求key通路分布式鎖，擷取鎖的線程才可以通路DB并更新緩存。這樣就可以限制每個通路同一個key的多個線程隻有一個才能通路DB并更新緩存。（分布式鎖設定過期時間，避免被鎖死，沒有擷取鎖的線程可以休眠一段時間後重試擷取緩存）

總結過來就是：

1. 在redis層之前做一層過濾，判斷查詢的key是否符合規則（或者布隆過濾，或者依據key的生成規則進行過濾）。若不符合直接傳回，可攔截惡意請求。
2. 請求在redis中沒有到，則根據請求key通路分布式鎖，擷取鎖的線程才可以通路DB并更新緩存(更新緩存時若在DB中沒有查到，也更新緩存，隻是更新一個特殊空值，設定過期時間)。這樣就可以限制每個通路同一個key的多個線程隻有一個才能通路DB并更新緩存。（分布式鎖設定過期時間，避免被鎖死，沒有擷取鎖的線程可以休眠一段時間後重試擷取緩存）
3. 将可能成為熱點的key的過期時間設定不一樣，防止緩存雪崩。