Redis的三大缓存问题也就是缓存击穿、缓存雪崩和缓存穿透，在生产环境中会因为这些原因造成请求绕过了Redis直接访问数据库，使得数据库的负载增大，这样不仅导致缓存的作用降低，甚至引发数据库压力过大而崩溃进而蔓延到整个系统无法使用。下面我们来聊聊Redis缓存的三大问题与解决方案。
1、缓存雪崩
缓存雪崩指的是由于Redis里面同一时间出现了多个key同时失效,导致大量请求直接访问数据库，瞬间引发数据库压力激增，甚至导致数据库崩溃，如下图所示：
图片
解决方案：
（1）将Redis进行高可用的架构部署（主从+哨兵、集群），避免Redis出现全盘崩溃宕机的情况。
（2）使用本地缓存、Histrix限流降级、Nginx IP限流等等方法，避免Mysql被大流量冲垮，同时在缓存不可用时可以返回一些默认值或者降级的数据。
（3）针对于Redis里面的key设置一个合理的过期时间（如缓存的过期时间为随机值），避免大量的key同时失效。
2、缓存击穿
缓存击穿是指某个热点数据A在缓存中失效的瞬间，此时又有大量的并发请求同时访问该数据A，由于数据A在缓存中失效，大量请求同时访问数据库，造成数据库压力骤增。这种情况通常发生在热点数据或访问频繁的数据上，如下如图所示的：
图片
通常Mysql只能支持2000个请求的并发量，Redis中的key_1正在承担4000个请求的并发量，由于key_1瞬间失效导致4000个并发请求直接请求数据库，可能就会导致Mysql瞬间宕机，进而蔓延整个系统都无法使用。
解决方案：
（1）给key设置一个合理的过期时间，可以将这个热点数据设置为永不过期，或者及时的给热点key进行续期。
（2）使用互斥锁，我们可以基于Redis或Zookeeper实现一个互斥锁，等待第一个请求构建缓存之后，再来释放锁。如下图所示：
图片
这样后续的其他的请求就会通过Redis来查询数据，那么大量的请求就不会到达Mysql上而导致其的性能下降甚至出现宕机的问题。
（3）对一些热点数据提前加载并定期刷新缓存，防止缓存失效。
3、缓存穿透
缓存穿透是指客户端频繁访问一些根本不存在的缓存数据，由于缓存中没有这些数据的记录，每次请求都直接访问数据库导致数据库压力增大，但是数据库中也不存在这个数据。
图片
通常是由于攻击者输入非法或恶意构造的请求访问服务，由于Redis缓存的不存在，此时大量请求都是直接到达Mysql上。
解决方案：
（1）缓存空对象，针对这些恶意构建的key在Redis中缓存一个空值并设置一个过期时间，那么后续请求是不会到达Mysql上，而是直接通过Redis返回的一个空值给到用户。设置过期时间是因为随着系统的运行这部分数据可能后面会产生，那么key的过期时间到了之后，key会被Redis删除，后面有用户正常来访问的时候，这个key它会被重新缓存到Redis上。
（2）参数校验，在系统前端或者应用层对请求的参数进行有效性验证，过滤掉明显无效或恶意的请求，如请求参数为主键id是大于0的，那么对于请求小于0的id参数是明显不符合要求的，可以直接返回错误请求。
（3）布隆过滤器，判断这些请求参数是否存在Redis和Mysql中，如果布隆过滤器判断这些请求参数不存在Redis和Mysql中就直接返回，这样恶意构建的这些请求就被拦截了，当然布隆过滤器存在一定的误判率。
