老徐和阿珍的故事：缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩、缓存热点，傻傻分不清楚

人物背景：

老徐，男，本名徐福贵，从事Java相关研发工作多年，职场老油条，摸鱼小能手，虽然岁数不大但长的比较着急，人称老徐。据说之前炒某币败光了所有家产，甚至现在还有欠债。

阿珍，女，本名陈家珍，刚刚入职不久的实习生，虽然是职场菜鸟但聪明好学。据说是学校的四大校花之一，追求她的人从旺角排到了铜锣湾，不过至今还单身。

阿珍：“在高并发下遇到瓶颈的时候，经常会用到缓存来提高整个系统的性能。”

老徐：“嗯，不过缓存能够大大提升整个系统的性能，但同时也引入了更多复杂性。”

阿珍点了点头，说：“是啊，缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩、缓存热点这些东西，这些东西我一直分不清楚，经常混淆。”

老徐立刻自信满满地说：“这个我懂啊，你听我给你娓娓道来。”

缓存穿透

缓存穿透是指在查询缓存数据时，缓存和数据库中都没有对应数据，在缓存中找不到对应的数据，每次都要去数据库中再查询一遍，然后返回数据不存在。

在这个场景中，缓存并没有起到分担数据库访问压力的作用。读取不存在的数据的请求量一般不会太大，但如果出现一些恶意攻击，故意大量访问某些不存在的数据，就会对数据库造成很多压力。

阿珍：“太可怕了，万一遇到了这样攻击，该怎么办呀？”

老徐：“这个很好应对的，一般有两种办法。”

第一个是：如果查询数据库中的数据没有找到，则直接设置一个特定值存到缓存中。之后读取缓存时就会获取到这个特定值，直接返回空值，就不会继续访问数据库了。

第二个是：把已存在数据的key存放在布隆过滤器中。当有新的请求时，先到布隆过滤器中查询是否存在，如果不存在该条数据直接返回；如果存在该条数据再查询缓存查询数据库。

缓存击穿

缓存击穿是指在查询缓存数据时，数据库原本有得数据，但是缓存中没有，生成缓存数据需要耗费较长时间或者大量资源，这时候如果有大量请求该数据，会对数据库甚至系统造成较大压力。

阿珍：“哦？该怎么解决呀？”

老徐：“这个很好解决，一般有两个做法。”

第一个是：对缓存更新操作加入锁的保护，保证只有一个线程能够进行缓存更新的操作，没有获取更新锁的线程要么等待锁释放后重新读取缓存，要么直接返回空值或者默认值。

第二个是：后台作业定时更新缓存，而不是在访问页面时生成缓存数据。这样可以按照一定策略定时更新缓存，不会对存储系统较大的瞬时压力。

缓存雪崩

缓存雪崩是指当大量缓存同时失效或过期后，大量请求直接访问对数据库，甚至耗费较长时间或者大量资源计算缓存结果，引起系统性能的急剧下降。

阿珍抢先说道：“这个我知道怎么解决！”老徐反问：“怎么解决？”

阿珍回答：“同一类型的缓存的过期时间可以设置一个随机值，比如：原来的过期时间是5分钟，在此基础上加0~60秒，那么过期时间就变为在5~6分钟内波动，有效防止都在同一个时间点上大量缓存过期。”

缓存热点

缓存热点是指大部分甚至所有的业务请求都命中同一份缓存数据。

虽然缓存本身的性能比较高，但对于一些特别热点的数据，如果大部分甚至所有的请求都命中同一份缓存数据，则这份数据所在的缓存服务器的压力也会很大。比如，电商的爆品秒杀活动，短时间内被上千万的用户访问。

阿珍：“遇到了这种情况，该怎么办呀？”

老徐：“这个很好解决的，一般有两种办法：复制多份缓存副本和本地内存缓存。”

复制多份缓存副本，就是将请求分散到多个缓存服务器上，减轻缓存热点导致的单台缓存服务器压力。在设计缓存副本的时候，有一个细节需要注意：不同的缓存副本不要设置统一的过期时间，否则就会出现所有缓存副本同时生成同时失效的情况，从而引发缓存的雪崩效应。

把热点数据缓存在客户端的本地内存中，并且设置一个失效时间。对于每次读请求，将首先检查该数据是否存在于本地缓存中，如果存在则直接返回，如果不存在再去访问分布式缓存的服务器。

阿珍用崇拜的眼神看着老徐，说：“老徐，你太牛了，什么都懂！”

老徐不好意思地挠了挠头，说：“也没有了。”