雪崩击穿原来缓存也会雪崩、击穿、穿透啊

在互联网时代，大流量、海量数据、高并发是每个企业都渴望和害怕的术语。欲望是因为它们代表了用户提供的服务是愿意付费的、有价值的；恐惧是因为一旦所有用户都上来了，系统就无法正常为用户提供服务，让用户失望，最后选择离开。仅仅靠服务器资源的超高配置还是很难支持高并发的场景。所以我们需要缓存。

缓存在计算机世界中无处不在。CPU有一级二级三级缓存，TLB以Linux操作心态加速虚拟地址和物理地址的转换，redis数据库以应用服务缓存数据，浏览器或应用有本地缓存。可以说缓存很重要。有了它，整个世界似乎都变好了。刷网页的时候很快就能把数据拿回来，不用一直等。

让我们举一个简单的例子来看看什么是缓存。我们知道数据存储在数据库中，数据库数据通常存储在磁盘上。当用户从前端请求时，直接访问磁盘的数据库数据会非常慢。如果有缓存，在用户请求到达后，业务线程将首先访问缓存。如果缓存命中，会直接返回给用户。如果没有命中，会继续请求磁盘数据库数据，获取后返回给用户。同时，磁盘获得的数据将被写回缓存系统，为下一次请求做准备。

但是这么强大的缓存系统，其实有很多问题，就是缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透。但是不要害怕。有问题就有解决办法。让我们慢慢往下看。

所谓缓存雪崩，就是大量缓存的数据同时失效，所有请求都命中数据库，导致数据库在巨大的压力下挂掉。比如双十一期间，用户会开淘宝买东西。有的人确实需要买东西，有的人只是凑热闹。反正这个时候首页压力很大。为了满足所有用户对数据的访问，阿里程序员将主页数据缓存在redis中，并将redis的到期时间设置为12小时。我们知道redis是内存数据库，所以访问速度非常快。数据缓存后，用户买的很开心，程序员也很开心，系统依然完好...12个小时慢慢过去了，用户购物的热情并没有减弱，但是大量的用户请求却来了。然而，主页redis中缓存的数据已经完全失效。此时redis中没有数据，用户请求直接扑向数据库。数据库怎么承受得住直接崩溃？

为了应对缓存雪崩，我们也有一些措施，比如随机设置密钥的到期时间，避免大量密钥同时失效，比如不设置到期时间或者设置到期时间过长，或者运行定时任务，随时监控缓存，在到期前刷新新的缓存。

所谓缓存穿透，就是数据没有缓存在缓存中，导致请求直接到达数据库，数据库挂在很大的压力下。比如双十一期间，一个黑客发现网站上没有混沌炸鸡的产品(假设产品ID为-1)，于是写了一个脚本大量请求这个产品。redis缓存我只有炸鸡产品，不满足需求，他就放数据库里，所有的请求都放数据库里。数据库说我也没有，但是不断的轮询，结果直接崩溃了。

我们也有一些措施来处理缓存渗透。比如redis时将一些不存在的数据缓存设置为null，比如检查请求参数，非法直接拦截，比如增加安全保护，定期扫描，发现异常数据直接将请求的IP地址加入黑名单。

所谓缓存崩溃，是指缓存的热数据突然失效，导致大量请求访问数据库，数据库承受不了压力，直接挂机。比如双十一期间，iPhone12可以在凌晨00:00-01:00之间抢购1美分。哇，这个真便宜。程序员也预测到了产品的受欢迎程度，于是将iPhone12的产品信息缓存在redis中，设置为1小时过期。IPhone12是一款新产品，吸引了1亿人的关注。男人、女人和孩子都蜂拥购买一部iPhone。59分钟时，redis中iPhone12的数据突然过期。这时候大量的请求去了数据库，数据库直接崩溃了。