2023-06-25：redis中什麼是緩存穿透？該如何解決？
答案2023-06-25：
緩存穿透
緩存穿透指的是查詢一個根本不存在的資料，在這種情況下，無論是緩存層還是存儲層都無法命中。是以，每次請求都需要通路資料庫，這将導緻不存在的資料每次都需要查詢存儲層，這樣緩存就失去了保護後端存儲的作用。緩存穿透問題的解決對于維護系統性能和資源利用至關重要。
造成緩存穿透的基本原因有兩個。
緩存穿透的主要原因有兩個。
首先，可能是由于業務代碼或資料本身出現問題。例如，如果資料庫中的ID從1開始自增，而某些請求攜帶了不存在的ID值（比如負數或特别大的值），如果對參數不進行校驗，這些請求将會繞過緩存直接通路資料庫。由于資料庫中也查不到對應的資料，每個請求都會以相同的方式處理，這樣會給資料庫帶來很大壓力，尤其是在高并發的情況下，容易導緻系統崩潰。
其次，緩存穿透也可能由惡意攻擊、爬蟲等行為造成，這些請求大量命中緩存但資料卻不存在，導緻每個請求都需要通路存儲層。這種情況下，攻擊者可以通過大量的無意義請求消耗系統資源，進而影響系統的正常運作。
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如何解決
1.緩存空對象
當存儲層不命中時，即使在資料庫中也沒有找到命中的資料，仍然将空對象儲存到緩存層中。這樣，下次對該資料的通路将從緩存中擷取，進而保護了後端資料源的通路。然而，需要注意的是如果頻繁存儲空值，會導緻緩存層占用更多的記憶體空間，尤其在面對攻擊時問題更為嚴重。是以，可以為這類資料設定較短的過期時間，以使其能夠自動被清理出緩存。
2.布隆過濾器攔截
在通路緩存層和存儲層之前，使用布隆過濾器提前儲存已存在的鍵，并進行第一層攔截。例如，對于一個推薦系統，存在4億個使用者ID，每個小時根據使用者的曆史行為計算并存儲推薦資料。然而，對于最新的使用者由于沒有曆史行為，可能發生緩存穿透。為此，可以将所有推薦資料的使用者ID建構成布隆過濾器。如果布隆過濾器認為某個使用者ID不存在，就不會進一步通路存儲層，進而在一定程度上保護了存儲層。
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這些方法适用于資料命中率不高、資料相對穩定、實時性要求較低（通常是資料集較大）的應用場景。盡管實施這些方法可能會增加代碼的維護複雜性，但能有效減少緩存空間的占用。
福大大架構師每日一題java當死，golang當立。最新面試題，涉及golang，rust，mysql，redis，雲原生，算法，分布式，網絡，作業系統。582篇原創内容
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