缓存穿透

原理

缓存穿透是查询一个在缓存中不存在的key。出于容错考虑，如果数据库查不到，则缓存不会保存这个key。这将导致这个不存在的数据在每次请求都要到存储曾去查询，在流量大的时候就会有太多请求落到数据库上，失去了缓存的意义。

解决方案

• 使用布隆过滤器
  基本原理就是将所有可能的key保存起来，每次缓存落空时去查询这个key是否存在，不存在就拒绝此次查询。从而避免了数据库的访问压力。
• 保存null值key
  这个方法是十分的简单粗暴：如果查询到一个key为空，我们仍然会保存这个key，但是这个key会拥有更短的过期时间。

缓存雪崩

原理

简单来说，缓存雪崩是在原有缓存失效，新缓存未到期间，大量本该命中缓存的请求落到数据库上，从而对CPU和数据库造成巨大的压力，有可能导致数据库宕机而导致崩溃。

可以想象，瞬间大量的请求涌入对系统冲击非常大，解决这个问题的思路如下：

1. 合理使用锁或者队列
   在缓存未命中而去查询数据库时，先对这个key加锁，如果加锁失败，这时候可能已经有别的线程已经在查询数据库，再去查询缓存，如此循环。
   这种方式可以在一定程度上缓解雪崩时数据的压力，但是会降低系统吞吐量。
   • 必要情况下可以放弃一部分请求。
2. 给缓存的过期时间加上随机值，确保不会同一时间太多key失效
3. 构建高可用缓存服务集群