Redis缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿解决方案

一、缓存处理流程

前台请求，后台先从缓存中取数据，取到直接返回结果，取不到从数据库中取，数据库取到更新缓存，并返回结果，数据库也没取到，那直接返回空结果。

缓存处理流程

二、缓存穿透

缓存穿透，是指查询一个数据库一定不存在的数据。正常的使用缓存流程大致是，数据查询先进行缓存查询，如果key不存在或者key已经过期，再对数据库进行查询，并把查询到的对象，放进缓存。如果数据库查询对象为空，则不放进缓存。缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如发起为id为“-1”的数据或id为特别大不存在的数据，每次又都不会进行缓存。假如有恶意攻击，就可以利用这个漏洞，对数据库造成压力，甚至压垮数据库。

解决方案：
1、接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；
2、从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击

public Goods searchGoodsById(Long goodsId){
        Object obj = redisTemplate.opsForValue().get(String.valueOf(goodsId));
        if(obj != null){//缓存中查询到数据
            return (Goods)obj;
        }
        
        Goods goods = goodsMapper.selectByPrimaryKey(goodsId);
        System.out.println("=============主键ID:" + goodsId + "进行了数据库查询=============");
        
        if(goods != null){//数据库中查询到结果，放入缓存
            redisTemplate.opsForValue().set(String.valueOf(goodsId), goods, 60,TimeUnit.MINUTES);
        }else{
            redisTemplate.opsForValue().set(String.valueOf(goodsId), null, 30 ,TimeUnit.SECONDS);//对空值缓存30s
        }

        return goods;
 }

三、缓存雪崩

缓存雪崩，是指在某一个时间段，缓存集中过期失效。而对这批过期缓存的查询都落到了数据库上，对于数据库而言查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至down机。做电商项目的时候，一般是采取不同分类商品，缓存不同周期。在同一分类中的商品，加上一个随机因子。这样能尽可能分散缓存过期时间，而且，热门类目的商品缓存时间长一些，冷门类目的商品缓存时间短一些，也能节省缓存服务的资源。

public Goods searchGoodsById(Long goodsId){
        Object obj = redisTemplate.opsForValue().get(String.valueOf(goodsId));
        if(obj != null){//缓存中查询到数据
            return (Goods)obj;
        }

        Goods goods = goodsMapper.selectByPrimaryKey(goodsId);
        System.out.println("=============主键ID:" + goodsId + "进行了数据库查询=============");

        if(goods != null){//数据库中查询到结果，放入缓存
            Random r = new Random();
            int time = 3600;
            if(goods.getGoodsCategory().equals("女装")){//热门商品缓存时间设置
                time = 3600 + r.nextInt(3600);
            }
            if(goods.getGoodsCategory().equals("图书")){//冷门商品缓存时间设置
                time = 600 + r.nextInt(600);
            }
            redisTemplate.opsForValue().set(String.valueOf(goodsId), goods, time,TimeUnit.SECONDS);
            
        }else{
            redisTemplate.opsForValue().set(String.valueOf(goodsId), null, 30 ,TimeUnit.SECONDS);
        }

    }

比较致命的缓存雪崩，是缓存服务器某个节点宕机或断网，很有可能瞬间就把数据库压垮。

三、缓存击穿

缓存击穿是指一个key非常热点，缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力。做电商项目的时候，把这货定义为“爆款”。

解决方案：
1、设置热点数据永远不过期。
2、mutex key互斥锁，暂时未用到