谈谈redis缓存击穿透和缓存击穿的区别，以及它们所引起的雪崩效应

Posted 2021-09-17 java叶新东老师

面试经历

在很长的一段时间里，我以为缓存击穿和缓存穿透是一个东西，直到最近去腾讯面试，面试官问我缓存击穿和穿透的区别；我回答它俩是一样的，面试官马上抬起头用他那细长的单眼皮眼睛瞪着我说：“你确定吗？”，最后面试提醒我，既然有不同的名字，那他们肯定就是不一样的，也就是说缓存击穿和缓存穿透不是一个东西；

那么今天我们就看看这俩玩意的区别，以及它们引发的后果；

在项目中加入缓存

一般情况下，我们会把热点数据放到缓存中，比如常用的字典、用户信息、订单详情等等；也就是说，当项目启动后，先将热点数据加载到redis中，以后需要数据时就不用每次都去数据库查询了，这样一来，既减少了数据库的压力，也提升了访问速度，可谓是一举多得呀！

缓存穿透

缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如发起为id为“-1”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。

解决方案：

1. 接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；
2. 从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短一些，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击

缓存击穿

缓存击穿指的是大量的key在同一时间过期，但是又有大量的请求需要用到这些已经过期的key，那么程序在redis找不到数据，就会去数据库里查询，数据库处理大量的请求的同时导致压力瞬间增大，造成压力过大，甚至导致崩溃；

解决方案

1. 设置key值永不过期
2. 将key的过期时间设为随机
3. 增加互斥锁，当多个key过期时，同一时间只有一个查询请求下发到数据库，其他的key等待一个个地轮流查，就可以避免数据库压力过大的问题；代码如下：

    static Lock lock = new ReentrantLock();
    
    public String getData(String key ) throws InterruptedException {
        try {
            // 从redis获取值
            String data =  getRedisData(key);
            // 如果key不存在，从数据库查询
            if(null  == data){
                // 尝试获取锁
                if(!lock.tryLock()){
                   // 获取锁失败 ,100ms后在次尝试
                    TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
                    data = getData(key);
                }
                // 走到这里表示成功获取锁

                // 从myqsl中获取锁
                data = getmysqlData(key);

                // 将数据更新到redis
                setDataToRedis(key,value);
            }
            return data;
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            throw e;
        } finally {
            // 解锁
            lock.unlock();
        }
    }

穿透和击穿的区别

关于穿透和击穿的区别上面已经介绍的很清楚了，这里在做个总结

• 穿透 ：大量请求了缓存和数据库中都没有的数据，每次都查询数据库，导致数据库压力过大
• 击穿 ： 大量key在同一时间过期，导致所有请求都达到数据库，导致数据库压力过大

雪崩效应

雪崩效应指的是由穿透和击穿引起的数据库压力过大，最后导致整个数据库宕机，一旦数据库崩了，它所带来的连锁反应是可怕的，数据库不可用的情况下你的服务器也无法使用；这就是雪崩效应；

完