缓存穿透
概述
缓存穿透是指用户请求的数据在缓存中不存在即没有命中，同时在数据库中也不存在，导致用户每次请求该数据都要去数据库中查询一遍。如果有恶意攻击者不断请求系统中不存在的数据，会导致短时间内大量的请求落在数据库上，造成数据库压力过大，甚至导致数据库承受不住而宕机崩溃。
解决方案
使用布隆过滤器
布隆过滤器是一种数据结构，对所有可能查询的参数以hash形式存储，在控制层先进行校验，不符合则丢弃，从而避免了对底层存储系统的查询压力。
缓存空对象
当存储层不命中后，即使返回的空对象也将其缓存起来，同时设置一个过期时间【极短】，之后再访问这个数据将会从缓存中获取，保护了后端数据。
这种方法存在的问题：
- 如果空值能被缓存起来，这就意味着需要更多的空间来存储很多空值的键。
- 即使对空值设置了过期时间，还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间数据的不一致，这对于需要保持数据一致性的业务会有影响。
缓存击穿
概述
缓存击穿：是指一个key非常热点，在不停的扛着大并发，大并发集中对这一个点进行访问，当这个key在失效的瞬间，持续的大并发就穿破缓存，直接请求数据库，就像在一个屏障上凿开一个洞。
当某个key在过期的瞬间，有大量的请求并发访问，这类数据一般是热点数据，由于缓存过期，会同时访问数据库来查询最新数据，并且会写缓存，会导致数据库瞬间压力过大。
解决方案
设置热点数据永不过期
- 物理不过期：针对热点key不设置过期时间
- 逻辑过期：把过期时间存在key对应的value里，如果发现要过期了，通过一个后台的异步线程进行缓存的构建。
加互斥锁
分布式锁：使用分布式锁，保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务，其他线程没有获得分布式锁的权限，因此只需要等待即可。这种方式会阻塞其他的线程，此时系统的吞吐量会下降。
缓存雪崩
概念
缓存雪崩是指在某一个时间段，缓存集中过期。Redis宕机。
解决方案
Redis高可用
可以使用 主从+哨兵，Redis集群来避免Redis全盘崩溃的情况。（异地多活）
限流降级
在缓存失效后，通过加锁或者队列来控制数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存，其他线程等待。
数据预热
数据预热的含义就是在系统正式部署之前，我先把可能的数据先预先访问一遍，这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中，在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key，设置不同的过期时间，让缓存失效时间尽量均匀。
