【Redis】什么是緩存穿透，如何預(yù)防緩存穿透？

緩存穿透是指查詢一個一定不存在的數(shù)據(jù)，由于緩存中不存在，這時會去數(shù)據(jù)庫查詢查不到數(shù)據(jù)則不寫入緩存，這將導(dǎo)致這個不存在的數(shù)據(jù)每次請求都要到數(shù)據(jù)庫去查詢，這就造成緩存穿透。簡單來說，就是訪問業(yè)務(wù)系統(tǒng)不存在的數(shù)據(jù)，就可能會造成緩存穿透。

緩存穿透會產(chǎn)生什么危害呢?危害就是如果存在海量請求查詢系統(tǒng)根本不存在的數(shù)據(jù)，那么這些海量請求都要查詢數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫壓力劇增，就可能會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。

防止緩存穿透有兩個解決辦法。

第一個辦法是在緩存之前再加一道屏障，在控制層先進行校驗，符合規(guī)則才進行查詢，最常見的是采用 BloomFilter（即布隆過濾器）。BloomFilter 中存儲目前數(shù)據(jù)庫中存在的所有 Key。當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)有查詢請求時，首先去 BloomFilter 中查詢該 Key 是否存在。若不存在，則說明數(shù)據(jù)庫中也不存在該數(shù)據(jù)，直接返回空值。若存在，則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的流程，先從緩存中查詢，緩存中沒有再訪問數(shù)據(jù)庫進行查詢。

使用 BloomFilter 判斷一個元素是否屬于某個集合時，會有一定的錯誤率。也就是說，有可能把不屬于這個集合的元素誤認(rèn)為屬于這個集合，但不會把屬于這個集合的元素誤認(rèn)為不屬于這個集合。在增加了錯誤率這個因素之后，BloomFilter 通過允許少量的錯誤來節(jié)省大量的存儲空間。

BloomFilter的缺點:只適用于數(shù)據(jù)命中不高，數(shù)據(jù)相對固定實時性低(通常是數(shù)據(jù)集較大)的應(yīng)用場景，代碼維護也較為復(fù)雜。

當(dāng)然，它也有優(yōu)點，就是緩存空間占用少

另外一個辦法就是空值緩存。也就是如果一個查詢返回的數(shù)據(jù)為空 (不管是數(shù)據(jù)不存在，還是系統(tǒng)故障)，仍然把這個空結(jié)果進行緩存。但這樣做有一定的弊端，就是當(dāng)這個查詢有數(shù)據(jù)時，在一定時間內(nèi)得到的結(jié)果仍然是空，所以這個空結(jié)果的數(shù)據(jù)它的過期時間應(yīng)該要設(shè)置得短一些，讓它能得到自動剔除；空值緩存，也就保存了更多的鍵值，消耗了更多的內(nèi)存空間，如果是外部攻擊大量的空值緩存，會消耗掉所有的內(nèi)存空間，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。所以空值緩存的利與弊需要在使用過程中綜合考慮。