c#中如何解决Redis的缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩？

Redis缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩是常见的缓存问题，可以通过以下方式解决：

缓存穿透

缓存穿透是指查询一个不存在的数据，由于缓存中没有，导致每次请求都会查询数据库，增加数据库负载。解决方法如下：

布隆过滤器：将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中，一个一定不存在的数据会被这个bitmap拦截掉，从而避免了对底层存储系统的查询压力。

缓存空对象：当一个查询返回的数据为空时，应该将这个空对象也缓存起来，但是过期时间需要短一些，这样下一次请求访问同样的key时就可以从缓存中获取到空对象，而不会再次查询数据库。

接口层参数校验：对于一些恶意攻击的非法请求，应该在接口层对参数进行校验，过滤掉不合法请求。

缓存击穿

缓存击穿是指一个key非常热点，在不停的扛着大并发，当这个key在失效的瞬间，持续的大并发就穿破缓存，直接请求数据库，导致数据库瞬间压力过大。解决方法如下：

设置热点数据永不过期：对于一些热点数据，可以将其设置为永不过期，这样即使缓存失效，也不会导致大量请求直接打到数据库。

加互斥锁：在缓存失效的瞬间，可以使用互斥锁来防止缓存穿透，当多个请求同时访问同一key时，只有一个请求可以访问数据库，其余请求等待其返回结果。

缓存雪崩

缓存雪崩是指缓存中大量数据在同一时间失效，导致大量请求直接打到数据库，导致数据库瞬间压力过大。解决方法如下：

设置不同的过期时间：对于相同的数据，可以设置不同的过期时间，让它们失效的时间点均匀分布，避免在同一时间失效。

使用缓存预热：在系统启动时，可以将一些热点数据提前加载到缓存中，这样可以避免在系统运行过程中大量数据同时失效。

使用限流降级：当缓存失效，请求打到数据库时，可以使用限流降级来控制流量，避免瞬间压垮数据库。

以下是C#中使用StackExchange.Redis解决缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩的示例代码：

using System;
using System.Threading.Tasks;
using StackExchange.Redis;
public class RedisHelper
{
 private static readonly Lazy<ConnectionMultiplexer> Connection;
 private static readonly object LockObject = new object();
 static RedisHelper()
 {
 Connection = new Lazy<ConnectionMultiplexer>(() =>
 {
 var configurationOptions = new ConfigurationOptions()
 {
 EndPoints = { "localhost:6379" },
 Password = "password",
 AbortOnConnectFail = false
 };
return ConnectionMultiplexer.Connect(configurationOptions);
 });
 }
 public static IDatabase GetDatabase()
 {
return Connection.Value.GetDatabase();
 }
 public static async Task<T> GetOrSetAsync<T>(string key, Func<Task<T>> func, TimeSpan? expiry = )
 {
 var value = await GetAsync<T>(key);
if (value != )
 {
return value;
 }
 lock (LockObject)
 {
 value = GetAsync<T>(key).Result;
if (value != )
 {
return value;
 }
 value = func().Result;
if (value != )
 {
 SetAsync(key, value, expiry).Wait();
 }
 }
return value;
 }
 public static async Task<T> GetAsync<T>(string key)
 {
 var value = await GetDatabase().StringGetAsync(key);
return value.HasValue ? Deserialize<T>(value) : default(T);
 }
 public static async Task SetAsync<T>(string key, T value, TimeSpan? expiry = )
 {
 await GetDatabase().StringSetAsync(key, Serialize(value), expiry);
 }
 private static byte[] Serialize<T>(T value)
 {
 var json = Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(value);
return System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(json);
 }
 private static T Deserialize<T>(byte[] value)
 {
 var json = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(value);
return Newtonsoft.Json.JsonConvert.DeserializeObject<T>(json);
 }
}

           

使用示例：

public class UserService
{
 public async Task<User> GetUserAsync(int userId)
 {
 var cacheKey = $"user:{userId}";
return await RedisHelper.GetOrSetAsync(cacheKey, async () =>
 {
 // 从数据库中查询用户信息
 var user = await DbContext.Users.FindAsync(userId);
return user;
 }, TimeSpan.FromMinutes(30));
 }
}

           

在上面的示例中，使用了RedisHelper类来封装了StackExchange.Redis库的常用操作，并提供了GetOrSetAsync方法来解决缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩的问题。在GetOrSetAsync方法中，先从缓存中获取数据，如果缓存中不存在，则使用互斥锁来保证只有一个请求可以访问数据库，其余请求等待其返回结果。