缓存雪崩

我们首先看下这个正常的缓存流程是怎样的？如下图所示：

可以看到，首先这个用户访问这个某东，然后这个某东去访问这个 Redis，如果 Redis 有该访问数据，就会直接返回查缓存拿到的数据；如果 Redis 缓存没有查到该数据，就会去 MySql 数据库中查询，查询到有结果把从 MySql 中查到的数据同步至 Redis 缓存中去，同时会把这个查询到的结果返回回去。

这是一个简单的正常的缓存流程。 那么我们基于这个正常的缓存流程，来看下什么是缓存的雪崩。

首先给大家举个例子，就是在双十一的时候，在某东买东西，进入它的这个首页，由于是双十一，首页的访问量是非常大的，所以首页的很多数据是缓存在 redis 里面的。

假设首页数据存储在 redis 里的 100 个 key，设置的缓存失效时间是两个小时，当在双十一期间，购物超过两个小时之后，这个首页数据的 redis 缓存在这瞬间会全部失效，导致所有的请求都打到这个 MySql 数据库上，此时数据库的访问压力增大，造成这个 MySql 数据库响应不及时而挂掉，从而某东的首页就没办法继续对外提供服务了，然后东哥就特别不开心，把这次的技术负责人送去了非洲。

那么通过这个举例，我们来看下面这个图：

就是说用户访问某东，这个时候 redis 里面的 key 大量失效，导致这个某东直接访问数据库，把大量的请求都打到来数据库，这种现象就是缓存雪崩。简单来说就是 redis 缓存在同一时间大量失效，就像这个雪崩来了一样。

那么缓存雪崩它的解决方案有几种呢？下面来说下：

• 设置这个缓存的失效时间，不让大量的 key 在同一时间失效，即在设置这个缓存的时候，可以将 key 的失效时间分散开。

• 我们部署 redis 一般是集群部署的，可以把这些热点的 key 放到不同的节点上去，让这些热点的 key 均匀的分布在不同的 redis 节点上。

• 还有就是比较暴力的方法，不设置这个缓存失效的时间，让 key 永不失效。

缓存穿透

接下来我们再来介绍什么是缓存穿透。

还是举个例子：比如说某位老哥开发了一个网站，然后这个网站非常的受欢迎，某一天突然遭到了黑客疯狂的攻击，他的这个攻击手段就是采用这个缓存穿透的原理。

大家都知道通常情况下，数据库的主键是从 0 开始递增的，是没有负数的，那么这位黑客就利用这点，他不断的用 ID 小于零的参数发请求过来。这位老哥刚开始是把网站的所有数据放到了 redis 缓存里面去，但是黑客是用 ID 小于零的数来请求，redis 缓存里面并没有这个 ID 小于零的数据，这样 redis 就查不到这个结果，一旦 redis 查不到结果就会去数据库中查，那么所有请求都会打到数据库，而且会一直打到数据库中去，因为 redis 缓存这层根本拦截不到这样的数据。

redis 缓存直接被这种数据穿透了，直接穿透到数据库里面。同样我们来看下面这个图：

首先这个恶意用户访问某东，用 id=-1 的数据去请求，然后这个 id=-1 的数据在 redis 缓存里面没有查到，就到数据库里面查询，也没有查到该条数据，只能返回空数据给前端了。

这个恶意用户（黑客）用脚本不断的发这个数据去请求，直接穿透 redis 打到这个数据库上，这就是所谓的缓存穿透。 简单来说，缓存穿透就是指缓存和数据库中都没有这样的数据，一般出现这种情况都不是正常的用户在访问。

那么缓存穿透的解决方案有以下几点：

• 请求如果穿透 redis，直接到数据库，那么数据库无论查出什么结果，都写回到 redis 缓存里面去，这样下次用同一个参数发来请求的时候，就直接被 redis 缓存拦截掉了，就不回打到数据库了。

• 对请求的参数做合法性校验。

• 比较直接、简单粗暴的方法，把这个 IP 拉黑。

• 最后是使用布隆过滤器，这是一个非常好的方式。

缓存击穿

我们再来讲最后一个问题，就是缓存的击穿。

还是拿双十一来举例：东哥在双十一的时候，发话说想搞一个大活动，说想把自己 20 年前用的电脑拿出来拍卖，然后有巨多人对这个电脑感兴趣，于是东哥决定在双十一当天九点拍卖这台电脑，然后某东的开发程序员，把这台电脑数据放到了 redis 缓存里，即对应 redis 缓存里的一个 key。

拍卖的时候，大家热情都非常的高涨，持续拍卖了将近三个小时，还没有结束这场线上拍卖，但是这台电脑对应的 redis 缓存 key 的失效时间是三个半小时。 当大家拍卖到三个半小时的时候，这台电脑的缓存 key 突然失效了，导致这个大量的拍卖请求在 redis 里面查不到数据，从而这些大量请求就会直接打到数据库上，此时数据库的瞬间压力增大，造成响应不及时而挂掉。这个时候呢，东哥看到自己的这台电脑还没拍卖出去，有点生气，于是把这个程序员送去了非洲。

同样我们也来看下面这个图：

用户访问某东，然后去 redis 请求某个拍卖秒杀商品，在缓存没有失效的时候，redis 可以把这个查询到的缓存 key 的结果返回回去，但是当这个缓存的 key 失效了，这个请求就会击穿这个 redis，直接打到数据库上。

这里大家注意的是，这里是某一个热点的 key，大量的用户请求不断的访问这个热点的 key，当这个热点的 key 突然失效，把请求都打到数据库上，这个过程就是叫做缓存击穿了。记住它是击穿某个一个非常热点的 key。

那么这个缓存击穿的解决方案是：

• 让这个热点 key 不过期，即不设置失效时间（不推荐）。

• 使用分布式锁，如果是单体应用的话使用互斥锁（分布式锁后续文章会讲）。

最后

关于面试刷题也是有方法可言的，建议最好是按照专题来进行，然后由基础到高级，由浅入深来，效果会更好。当然，这些内容我也全部整理在一份 pdf 文档内，分成了以下几大专题：

• Java 基础部分

• 算法与编程

• 数据库部分

• 流行的框架与新技术（Spring+SpringCloud+SpringCloudAlibaba）

这份面试文档当然不止这些内容，实际上像 JVM、设计模式、ZK、MQ、数据结构等其他部分的面试内容均有涉及，因为文章篇幅，就不全部在这里阐述了。

作为一名程序员，阶段性的学习是必不可少的，而且需要保持一定的持续性，这次在这个阶段内，我对一些重点的知识点进行了系统的复习，一方面巩固了自己的基础，另一方面也提升了自己的知识广度和深度。

本文已被CODING开源项目：【一线大厂Java面试题解析+核心总结学习笔记+最新讲解视频+实战项目源码】收录