Redis系列（二）：Redis缓存穿透和缓存雪崩是什么？

一、Redis穿透

缓存穿透现象：用户想要查询一个数据，发现redis内存数据库没有，也就是缓存没有命中，于是向持久层数据库查询。发现也没有，于是本次查询失败。当用户很多的时候，缓存都没有命中，于是都去请求了持久层数据库。这会给持久层数据库造成很大的压力，这时候就相当于出现了缓存穿透。

介绍两种常用解决方案：

1.解决方案1：布隆过滤器

参考下面这篇文章，我觉得讲得非常详细了，

详解布隆过滤器的原理、使用场景和注意事项

2.解决方案2：缓存空对象

缓存穿透：黑客发送大量请求，请求的数据是数据库里没有的，每次都会不走缓存，直接走数据库，最后可能造成数据库宕机

解决：只要数据库没查到，就写一个空值到缓存，下次还有这个请求，就可以走缓存了

弊端：

如果空值能够被缓存起来，这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键，因为这当中可能会有很多的空值的键；
即使对空值设置了过期时间，还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致，这对于需要保持一致性的业务会有影响。

二、Redis击穿

XXX

三、Redis雪崩

缓存雪崩现象：大量key同一时间点全部失效，同时又有大量请求打进来，导致流量直接打在DB上，造成DB不可用。

那么思考下以下几个问题：

Redis缓存为什么会大量key同一时间点全部失败？
数据库能支持的最大并发请求数是多少？
数据库挂掉了DBA会怎么处理？

要想了解上面的问题，看下下面这张图：

1.Redis为什么会出现大量key同一时间点全部失效？

Redis服务器宕机了，Redis服务器宕机一般是因为并发数超过Redis服务器能支撑的最大的并发数。具体案例可以看下记一次redis挂机导致的服务雪崩事故，不对，是故事~ （非常好的雪崩案例分析）

2.再来看下数据库能支撑的最大并发请求数？

数据库类型	支持的最大并发数	备注
MySql	16384	受服务器配置，及网络环境等制约，实际服务器支持的并发连接数会小一些，主要决定因素有： 1、服务器CPU及内存的配置。 2、网络的带宽。互联网连接中上行带宽的影响尤为明显。
Oracle	40000	1.查看oracle的最大并发数限制，可是查看v$license视图 2.手动计算：每个Session消耗的内存和参数设置有关，如果是DEDICATE（独立模式）方式，sort_area_size大小和PGA内存消耗相关，如果是512K，则大概每个Session消耗3M左右，所以，机器允许的最大并发连接数＝（机器内存－ORACLE等系统软件内存－oracleSGa内存）/3m
Postgre	大于Oracle	1.最大连接数也可以在pg配置文件中配置：在postgresql.conf中设置： max_connections = 500 2.查看为超级用户保留的连接数： show superuser_reserved_connections ;

数据库类型

支持的最大并发数

备注

MySql

16384

受服务器配置，及网络环境等制约，实际服务器支持的并发连接数会小一些，主要决定因素有：

1、服务器CPU及内存的配置。

2、网络的带宽。互联网连接中上行带宽的影响尤为明显。

Oracle

40000

1.查看oracle的最大并发数限制，可是查看v$license视图

2.手动计算：每个Session消耗的内存和参数设置有关，如果是DEDICATE（独立模式）方式，sort_area_size大小和PGA内存消耗相关，如果是512K，则大概每个Session消耗3M左右，所以，机器允许的最大并发连接数＝（机器内存－ORACLE等系统软件内存－oracleSGa内存）/3m

Postgre

大于Oracle

1.最大连接数也可以在pg配置文件中配置：

在postgresql.conf中设置：

max_connections = 500

2.查看为超级用户保留的连接数：

show superuser_reserved_connections ;

3.Redis雪崩的解决方案

（1）redis高可用

这个思想的含义是，既然redis有可能挂掉，那我多增设几台redis，这样一台挂掉之后其他的还可以继续工作，其实就是搭建的集群。

（2）限流降级

这个解决方案的思想是，在缓存失效后，通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存，其他线程等待。

（3）数据预热

数据加热的含义就是在正式部署之前，我先把可能的数据先预先访问一遍，这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key，设置不同的过期时间，让缓存失效的时间点尽量均匀。

具体案例可以看下上图案例的解决方案

参考文章：

帮你解读什么是Redis缓存穿透和缓存雪崩（包含解决方案）

详解布隆过滤器的原理、使用场景和注意事项