缓存系统的常见问题及处理方式

缓存技术是我们日常开发过程中常用的优化技术，针对静态资源和非热数据可以放入缓存，请求发生时先到缓存中获取，没有则到数据库加载，放入缓存中以备下次缓存生效。但是实际运用中，在高并发环境下有可能出现各种问题。

• 缓存穿透
  当我们查询一个一定不存在的数据。首先数据库没有值我们一般是不写入缓存中的。这将导致查这类数据，缓存没有意义，直接查库，而且会造成性能的损耗（都查了一次缓存）。
  可能导致的问题：遇到攻击，直接打到数据库层，增大DB压力置其不可用。
  解决方案：对于数据库中国不存在的数据，也往缓存中设置值，但是这个值是无效值，例如“NULL”字符串，应用层处理时，碰到这个标识，就认为是无效数据，但它的过期时间会很短。
• 缓存失效
  如果应用系统中设置了多个缓存且失效时间一致，当到达缓存超时时间，缓存同时失效，请求全部到达DB，造成雪崩。
  可能导致的问题：DB压力过重宕掉。
  解决方案：将缓存超时时间分散开。
• 缓存并发
  针对同一个缓存如果过期，在并发大的环境下，多个请求查询缓存无忧数据后，请求会大量到达DB。
  可能导致的问题：DB压力过重宕掉，缓存频繁更新。
  解决方案：首先先查缓存，缓存中不存在的话，使用重入锁或着同步锁（synchronized），锁住，然后只有一个线程可以获得锁之后开始查库，数据如缓存。其他线程阻塞，负责写的线程释放锁后，其他线程获得执行权，再一次从缓存中取，然后返回。这样保证了只写入一次，也保证了只查一次库。