Redis击穿、雪崩、穿透场景描述与解决方案

1、击穿

（1）场景描述

缓存中的某个key由于过期了，并且前端数据出现高并发（一定要有高并发）请求该key（实际上概率很低），导致瞬间都打在数据库上。

（2）解决方案

使用redis的setnx（表示只有不存在时候才会设置值）命令，此时该命令相当于锁，如果设置成功则去DB查询，否则后续的请求都等待直到第一个请求设置成功直接缓存中get值。

解决步骤：

场景：10000个请求同时发生并请求Redis中不存在的key。

步骤一：10000个请求全部去Redis中查询数据，发现都没有值；

步骤二：10000个请求都去使用setnx方法去设置key，由于setnx特性（只有不存在才能设置成功），一定只要一个请求才会设置成功，该请求去数据查询数据；

步骤三：其他请求setnx都会set失败，失败后睡眠一会，再重复步骤一。

（3）问题

1）如果第一个请求setnx去查数据时候恰巧挂了，那么后面的请求永远也等不到正确的设置值

解决：设置过期时间，如果第一个请求的应用挂了，后面的请求等待超时释放锁后，后面的请求去查库。

2）如果第一个应用没有挂，只是请求超时了？场景描述：此时第一个请求的锁已经释放，其他请求已经可以正常查询数据库获取数据，此时第一个请求成功了设置成功了，此时的效果是第一个已经取回来了数据，但是后面的请求还在等待查询数据库数据。

解决：使用多线程，一个线程去数据库查询数据，一个线程监控Redis中是否数据已经取回来了（也就是第一个请求查库是否正常查回数据）。

2、雪崩

（1）场景描述

缓存中由于大量的key同时过期（与击穿有点类似）导致大量访问数据库

（2）解决方案

两种情况：

a)针对时点性要求不高的数据，可直接讲redis的过期时间设置随机即可

b)针对有些数据必须在某个时点才能失效（比如有些数据必须在零点更新，数据再晚点就是脏数据）。

第一种简单方案：随机设置过期时间。

第二种方案：

可在业务层可零点延时判断，减少业务打在零点同时访问这个时间点，形成高并发；
击穿的解决方案。

3、穿透

（1）场景描述

查询的数据在预期范围之外（比如恶意攻击），则redis和数据库都没有数据，但是高并发下会影响数据库性能

（2）解决方案

（1）布隆过滤器；

使用方式：

客户端自己编写布隆算法自己设计位图；
客户端提供算法，Redis提供位图；
客户端什么都不实现，布隆算法与位图都放在Redis

（2）缺点，只能新增数据，不能删除数据，布谷鸟过滤器，或者直接维护一个空key集合，在空key里则直接返回。