Redis缓存三大难题：击穿、雪崩、穿透

正常缓存使用流程

Redis 充当数据库的挡箭牌：

1. 用户请求过来，优先查询 Redis 缓存
2. ✅缓存命中：直接返回缓存数据，不访问数据库
3. ❌缓存未命中：查询 MySQL 数据库
   • 数据库查到数据：把数据写入 Redis，设置过期时间，返回结果，供后续请求复用
   • 数据库也查不到数据：返回空 / 业务异常、

1. 缓存击穿

现象 & 原因

某一个热点 key 失效，大量并发打向数据库冷门 key 突然变成热点，key 刚好过期。大量并发同时绕过 Redis，直接请求数据库。

• 数据库压力瞬间飙升
• 多线程重复查库、重复写 Redis，浪费系统资源

解决方案

1. 永不过期策略热点 key 设置为永不过期；冷门 key 正常过期；也可监控访问量，流量暴涨时动态改成永不过期。
2. 加锁排队（双重检查锁）缓存未命中时加锁，只放行一个线程去查库 + 回填缓存，其他线程等待。 释放锁之后，其他线程再次读取缓存，直接拿到数据。

单机用本地同步锁就够用；分布式场景使用分布式锁。

2. 缓存雪崩

定义 & 成因

大量 key 同时失效 / Redis 整体宕机，大量请求全部打到数据库，系统直接崩溃

1. 大量缓存 key 集中同一时间过期，缓存大面积失效
2. Redis 服务宕机、集群故障 影响范围是全量业务，整个服务不可用，危害最大。

解决方案

1. 过期时间增加随机偏移值，打散过期时间，避免集体失效
2. Redis 高可用：部署哨兵、Redis 集群，防止单点宕机
3. 多机房灾备降级，做好服务熔断限流，Redis 挂掉保护数据库。

3. 缓存穿透

定义 & 危害

查询的数据，Redis、数据库里都不存在一般是恶意攻击，传入伪造、非法的 ID。缓存查不到，数据库也查不到，但是每一次请求都要访问数据库，大量请求压垮存储。正常业务很少出现，攻击场景危害巨大。

解决方案

1. 参数校验：提前拦截非法参数（负数、非法格式 ID），但是无法拦截格式合法但实际不存在的 ID。
2. 缓存空值：数据库查不到，也把空结果存入 Redis，设置较短随机过期时间，拦截后续相同请求。
3. 布隆过滤器：把合法存在的 ID 预先存入布隆过滤器；请求先过过滤器，判断不存在直接返回，不访问缓存和数据库。节省内存，适合防攻击。