大家好，我是你们的“技术段子手”小码哥。今天我们来聊聊Redis缓存中的三大“杀手”：缓存雪崩、缓存击穿和缓存穿透。这三个家伙就像是一个“三连击”组合，稍不注意，你的系统就会被它们打得鼻青脸肿。别急，咱们慢慢来，先从一个线上事故说起。

事故现场：一场“雪崩”引发的血案

某天，小码哥正在悠闲地喝着咖啡，突然接到了运维小哥的电话：“小码哥，数据库挂了！” 我瞬间从椅子上弹了起来，赶紧打开监控系统，发现数据库的CPU和IO都爆表了。经过一番排查，发现是Redis集群中的大量key在同一时间失效，导致所有的请求都直接打到了数据库上，数据库不堪重负，直接“躺平”了。

这就是典型的缓存雪崩。那么，什么是缓存雪崩呢？

缓存雪崩：一场“集体失效”的灾难

缓存雪崩，顾名思义，就是大量的key在同一时间失效，或者Redis集群不可用，导致所有的请求都直接打到了数据库上，数据库瞬间压力山大，严重的话甚至会崩溃。

预防方案：

1. 给不同的key设计不同的TTL：避免所有的key在同一时间过期，可以给key的过期时间加上一个随机值，比如TTL = base_ttl + random(0, 300)，这样就能避免大量的key在同一时间失效。
2. 设置多级缓存：在服务端添加本地缓存（如Guava Cache），即使Redis挂了，本地缓存还能顶一阵子，给数据库减轻压力。
3. 降级限流策略：给缓存业务添加降级限流策略，比如限流熔断、对下游限流、对上游熔断等，避免数据库被瞬间打垮。
4. Redis集群高可用：采用Redis集群，实现高可用，即使某个节点挂了，其他节点还能继续提供服务。

缓存击穿：一个“热点key”引发的血案

解决了缓存雪崩，你以为就万事大吉了？Too young, too simple！接下来，我们遇到了缓存击穿。

某天，我们的系统上线了一个新功能，结果某个热点key突然失效了，而这个key的重建逻辑非常复杂，导致大量的请求直接打到了数据库上，数据库又一次“躺平”了。

缓存击穿是什么？

缓存击穿是指一个高并发访问的key突然失效，而这个key的重建逻辑又比较复杂，导致大量的请求直接打到了数据库上，数据库瞬间压力山大，严重的话甚至会崩溃。

解决方案：

1. 互斥锁：在缓存失效的时候，使用互斥锁（如Redis的SETNX命令），只允许一个线程去重建缓存，其他线程等待缓存重建完成后再去读取缓存。
2. 逻辑过期：给缓存设置一个逻辑过期时间，即使缓存过期了，也不立即删除，而是让缓存继续提供服务，直到有线程去重建缓存。

缓存穿透：一场“无中生有”的灾难

你以为缓存击穿就是最可怕的了？No, no, no！接下来，我们遇到了缓存穿透。

某天，我们的系统突然收到了大量的请求，而这些请求的key在缓存和数据库中都不存在，导致所有的请求都直接打到了数据库上，数据库又一次“躺平”了。

缓存穿透是什么？

缓存穿透是指缓存中和数据库中都不存在的key，导致缓存永远不会生效，所有的请求都直接打到了数据库上，给数据库带来了巨大的压力。

解决方案：

1. 缓存空对象：即使数据库中不存在这个key，也在缓存中存储一个空对象，避免多次回源查询数据库。
2. 布隆过滤器：使用布隆过滤器（Bloom Filter）来过滤无效的请求，布隆过滤器可以快速判断一个key是否可能存在，如果不存在，直接返回，避免查询数据库。

总结：缓存三连击，你准备好了吗？

缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透，这三个家伙就像是Redis缓存中的“三连击”，稍不注意，你的系统就会被它们打得鼻青脸肿。不过，只要我们提前做好预防措施，就能有效地避免这些问题。

1. 缓存雪崩：通过设置不同的TTL、多级缓存、降级限流策略、Redis集群高可用等手段，避免大量的key在同一时间失效。
2. 缓存击穿：通过互斥锁、逻辑过期等手段，避免热点key失效时大量请求直接打到数据库上。
3. 缓存穿透：通过缓存空对象、布隆过滤器等手段，避免无效的请求直接打到数据库上。

好了，今天的“技术段子”就到这里了。希望大家在享受Redis缓存带来的高性能的同时，也能时刻警惕这“三连击”的威胁。下次再见，记得给小码哥点个赞哦！

小码哥的思考题：在你的项目中，有没有遇到过类似的缓存问题？你是如何解决的？欢迎在评论区分享你的经验！

说明：部分图片借鉴网上资源