redis緩存穿透怎麼解決

快取技術可以用來減輕資料庫的壓力，提升存取效率。目前在企業專案中對快取也是越來越重視。但是快取不是說隨便加入專案就可以了。將快取整合到專案中，這才是第一步。而緩存帶來的穿透問題，進而導致的雪蹦問題都是我們迫切需要解決的問題。這篇文章將我平時專案中的解決方案分享給大家，以供參考。

一、快取穿透的原理

快取的正常使用如圖：

如圖所示，快取的使用流程：

1、先從快取取數據，如果能取到，直接回傳資料給使用者。這樣不用存取資料庫，減輕資料庫的壓力。

2、如果快取中沒有數據，就會存取資料庫。

這裡面就會存在一個BUG，如圖：

#如圖，快取就像是資料庫的一道防火牆，將請求比較頻繁的數據放到快取中，從而減輕資料庫的壓力。但是如果有人惡意攻擊，那就很輕鬆的穿透你的緩存，將所有的壓力都給資料庫。例如上圖，你快取的key都是正整數，但是我偏偏使用負數作為key存取你的緩存，這樣就會導致穿透緩存，將壓力直接給資料庫。

二、導致快取穿透的原因

快取穿透的問題，肯定是再大並發情況下。依此為前提，我們分析快取穿透的原因如下：

1、惡意攻擊，猜測你的key命名方式，然後估計使用一個你快取中不會有的key進行存取。

2、第一次數據訪問，這時快取中還沒有數據，則並發場景下，所有的請求都會壓到資料庫。

3、資料庫的資料也是空，這樣即使存取了資料庫，也是取得不到數據，那麼快取中肯定也沒有對應的資料。這樣也會導致穿透。

三、解決快取穿透

快取穿透在於一步步規避穿透的原因，如圖：

• 1、再web伺服器啟動時，提前將有可能被頻繁並發存取的資料寫入快取。 —這樣就規避大量的請求在第3步出現排隊阻塞。

• 2、規範key的命名，並且統一快取查詢和寫入的入口。這樣，在入口處，對key的規範進行檢測。 –這樣保存惡意的key被攔截。

• 3、Synchronized雙重偵測機制，這時我們需要使用同步（Synchronized）機制，在同步程式碼區塊前查詢快取是否存在對應的key，然後同步程式碼區塊裡面再次查詢快取裡是否有要查詢的key。 這樣「雙重偵測」的目的，還是避免並發場景下導致的沒有意義的資料庫的存取（也是嚴格避免穿透的方案）。
  這一步會導致排隊，但是第一步中我們說過，為了避免大量的排隊，可以提前將可以預知的大量請求提前寫入快取。

• 4、不管資料庫中是否有數據，都在快取中保存對應的key，值為空就行。 –這樣是為了避免資料庫中沒有這個數據，導致的平凡穿透快取對資料庫進行存取。

• 5、第4步中的空值如果太多，也會導致記憶體耗盡。導致不必要的記憶體消耗。這樣就要定期的清理空值的key。避免記憶體被惡意佔滿。導致正常的功能不能快取資料。

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