# redis缓存击穿，缓存穿透，缓存雪崩和缓存刷新
# 什么是缓存？
【1】缓存就是数据交换的缓冲区（称作：Cache），当某一硬件要读取数据时，会首先从缓存汇总查询数据，有则直接执行，不存在时从内存中获取。由于缓存的数据比内存快的多，所以缓存的作用就是帮助硬件更快的运行。
【2】缓存往往使用的是RAM（断电既掉的非永久存储），所以在用完后还是会把文件送到硬盘等存储器中永久存储。电脑中最大缓存就是内存条，硬盘上也有16M或者32M的缓存。
【3】高速缓存是用来协调CPU与主存之间存取速度的差异而设置的。一般CPU工作速度高，但内存的工作速度相对较低，为了解决这个问题，通常使用高速缓存，高速缓存的存取速度介于CPU与主存之间。系统将一些CPU在最近几个时间段经常访问的内容存在高速缓存，这样就在一定程度上缓解了由于主存速度低造成的CPU“停工待料”的情况。
【4】缓存就是把一些外存上的数据保存在内存上而已，为什么保存在内存上，我们运行的所有程序里面的变量都是存放在内存中的，所以如果想将值放入内存上，可以通过变量的方式存储。在JAVA中一些缓存一般都是通过Map集合来实现的。
# 缓存击穿
# 产生原因
程序在处理缓存时，一般是先从缓存查询，如果缓存没有这个key获取为null，则会从DB中查询，并设置到缓存中去。
按这种做法，那查询一个一定不存在的数据值，由于缓存是不命中时需要从数据库查询，查不到数据则不写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到数据库去查询，造成缓存穿透。
# 解决办法
# 缓存雪崩
# 产生原因
指的是 大量缓存集中在一段时间内失效，发生大量的缓存穿透，所有的查询都落在数据库上，造成了缓存雪崩。
# 解决办法
1.这个没有完美解决办法，但可以分析用户行为，尽量让失效时间点均匀分布，设置不同的过期时间。 2.要么给每个key的过期时间加一个随机值，避免同时过期，达到错峰刷新缓存的目的。 3.用加 ***分布式锁或者分布式队列的方式保证缓存的单线程（进程）写 （eg. redis的 SETNX）***，从而避免失效时大量的并发请求落到底层存储系统上。在加锁方法内先从缓存中再获取一次(防止另外的线程优先获取锁已经写入了缓存)，没有再查DB写入缓存。 （当然也可以： 在没有获取锁(tryLock)的线程中一直轮询缓存，至超限时）
# 产生原因
对于 Redis 挂掉了，请求全部走数据库，也属于缓存雪崩
# 解决办法
事发前：实现 Redis 的高可用（主从架构+Sentinel 或者 Redis Cluster），尽可能避免 Redis 挂掉这种情况。
事发中：万一 Redis 真的挂了，我们可以设置+ 限流（hystrix），尽量避免我们的数据库被干掉。
事发后：Redis 持久化，重启后自动从磁盘上加载数据，快速恢复缓存数据。
# 缓存击穿
# 产生原因
指的是热点key在某个特殊的场景时间内恰好失效了，恰好有大量并发请求过来了，造成DB压力。
# 解决办法
1.与缓存雪崩的解决方法类似： 用加锁或者队列的方式保证缓存的单线程（进程）写，在加锁方法内先从缓存中再获取一次，没有再查DB写入缓存。
2.物理上的缓存是不设置超时时间的（或者超时时间比较长）， 但是在缓存的对象上增加一个属性来标识超时时间（此时间相对小）。 当获取到数据后，校验数据内部的标记时间，判定是否快超时了，如果是，异步发起一个线程（控制好并发）去主动更新该缓存。
这种方式会导致一定时间内，有些请求获取缓存会拿到过期的值，看业务是否能接受而定。
# 缓存刷新
既清空缓存 ，一般在 Insert、Update、Delete 操作后就需要刷新缓存，如果不执行就会出现脏数据。但当缓存请求的系统蹦掉后，返回给缓存的值为null。
# 相关资料
redis缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩 (opens new window)