????????在高并發系統中，Redis作為高性能的內存緩存數據庫，緩存可能會引發一系列嚴重問題——緩存雪崩、緩存穿透、緩存擊穿。

一、緩存雪崩（Cache Avalanche）

1. 什么是緩存雪崩？

????????緩存雪崩是指大量緩存數據在同一時間集中失效，導致所有請求直接打到后端數據庫，數據庫瞬間承受巨大壓力，甚至可能被壓垮。

2. 典型場景

緩存服務器宕機或重啟。

大量熱點數據設置了相同的過期時間，同時失效。

Redis集群出現網絡分區或主從切換失敗。

3. 解決方案

設置不同的過期時間

????????避免所有緩存同時失效。可以在基礎過期時間上增加一個隨機值。

多級緩存架構

????????使用 本地緩存 + Redis 的多級緩存策略。即使Redis失效，本地緩存仍可緩解部分壓力。

服務降級與熔斷

????????當數據庫壓力過大時，可臨時返回默認值或友好提示，保護核心服務。

高可用部署

????????Redis使用主從 + 哨兵或Redis Cluster集群模式。

????????數據持久化（RDB+AOF）防止數據丟失。

預熱緩存

????????系統上線或重啟后，提前加載熱點數據到緩存，避免冷啟動時直接沖擊數據庫。

二、緩存穿透

1. 什么是緩存穿透？

????????緩存穿透是指查詢一個數據庫中根本不存在的數據，由于緩存中沒有，每次請求都會穿過緩存直達數據庫，導致數據庫壓力劇增。

2. 攻擊場景

????????惡意用戶或爬蟲頻繁查詢不存在的ID，造成數據庫負載飆升。

3. 解決方案

緩存空值

????????即使查詢結果為空，也緩存一個特殊值（如 null 或 "empty"），并設置較短過期時間。

布隆過濾器

在訪問緩存前，先通過布隆過濾器判斷數據是否存在。

????????優點：空間效率高，查詢速度快。

????????缺點：存在極低的誤判率（可能把不存在的判為存在），但不會漏判。

接口層校驗

????????對請求參數進行合法性校驗，如ID格式、范圍限制、權限驗證等，提前攔截非法請求。

三、緩存擊穿

1. 什么是緩存擊穿？

????????緩存擊穿是指某個熱點數據在緩存中過期的瞬間，大量并發請求同時涌入，直接訪問數據庫，造成數據庫瞬時壓力激增。

與雪崩的區別：雪崩是大量key同時失效；擊穿是單個熱點key失效。

2. 典型場景

????????突發新聞、秒殺商品、熱門視頻等熱點數據過期。

????????高并發下多個線程同時發現緩存失效，同時查詢數據庫。

3. 解決方案

互斥鎖

????????當緩存失效時，只允許一個線程去加載數據庫，其他線程等待。

邏輯過期

????????不設置Redis的物理過期時間，而是將過期時間作為數據的一部分存儲：

永不過期（慎用）

????????對極端熱點數據設置永不過期，通過后臺任務定期更新緩存。

四、總結