1、緩存雪崩

【1】定義

大量緩存數據在同一時間失效，導致所有請求直接打到數據庫，引發數據庫瞬時高負載甚至崩潰

【2】原因

1、緩存數據設置了相同的過期時間
2、緩存服務宕機

【3】解決方案

[1]差異化過期時間

在基礎TTL上增加隨機值，避免同時失效

[2]多級緩存

結合本地緩存和分布式緩存，本地緩存失效后回源到分布式緩存

[3]熔斷降級

監控數據庫負載，超過閾值時觸發熔斷（如返回默認值或限流）

[4]緩存永不過期+異步更新

緩存不設TTL，通過后臺任務定期更新（適合低頻變更數據）

2、緩存擊穿

【1】定義

某個熱點key突然失效，大量并發請求直接穿透到數據庫，導致數據庫壓力激增

【2】原因

1、熱點key過期
2、惡意請求故意攻擊高頻訪問的key

【3】解決方案

[1]互斥鎖

第一個請求發現緩存失效時，加鎖（如Redis SETNX），從數據庫加載數據后釋放鎖，其它請求等待或輪詢

[2]邏輯過期

1、緩存永不過期，但存儲數據時附加一個過期時間字段
2、發現數據邏輯過期時，觸發異步更新

[3]熱點數據加載

監控熱點key，在接近過期時提前刷新緩存

3、緩存穿透

【1】定義

查詢不存在的數據（如非法ID、惡意攻擊），導致請求繞過緩存直接訪問數據庫

【2】原因

1、業務邏輯漏洞（如未校驗參數合法性）
2、惡意攻擊（如爬蟲偽造不存在的ID）

【3】解決方案

[1]緩存空對象

對查詢不到的數據，混存一個空值，并設置較短TTL

[2]布隆過濾器

在緩存層前加布隆過濾器，快速判斷key是否存在：若布隆過濾器返回不存在，直接拒絕請求；若返回可能存在，繼續查詢緩存/數據庫

[3]參數校驗

對請求參數做合法性校驗

4、對比總結

問題	觸發條件	核心解決方案
緩存雪崩	大量key同時失效	差異化TTL、多級緩存、熔斷降級
緩存擊穿	單個熱點key失效	互斥鎖、邏輯過期、預加載
緩存穿透	查詢不存在的數據	布隆過濾器、控制緩存、參數校驗

5、最佳實踐

1、監控與告警：實時監控緩存命中率、數據庫QPS，設置閾值告警
2、壓測模擬：通過模擬雪崩/擊穿場景，驗證解決方案的可靠性
3、組合策略：根據業務場景混合使用上述方案