在现代应用中，缓存是提升性能的关键技术之一。然而，缓存系统也可能遇到一系列问题，如缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩。这些问题可能导致数据库压力过大，甚至系统崩溃。本文将探讨这些问题及其解决方案。
缓存穿透
缓存穿透是指请求查询数据库中不存在的数据，由于缓存中也没有这些数据，每次请求都要到数据库查询，这会给数据库带来不必要的压力。
解决方案：
接口层增加校验：对请求参数进行校验，比如用户鉴权、ID做基础校验，直接拦截不合理的请求
。
缓存空对象：如果数据库查询不到数据，可以将空结果缓存起来，并设置一个较短的过期时间，避免大量请求直接打到数据库
。
布隆过滤器：使用布隆过滤器来提前判断数据是否存在，对于不存在的数据直接返回，避免对数据库的查询压力
。
缓存击穿
缓存击穿是指一个热点数据在缓存中过期，此时如果有大量请求同时到达，都发现缓存中没有数据，导致这些请求都直接打到数据库。
解决方案：
互斥锁：使用互斥锁或分布式锁保证对于每个Key同时只有一个线程去查询后端的服务，其他线程等待重建缓存
。
逻辑过期：设置热点数据的永不过期策略，确保热点数据不会在高并发情况下失效
。
延迟双删策略：在数据库更新后，先删除缓存数据，再延迟一段时间再次删除，保证缓存的一致性
。
缓存雪崩
缓存雪崩是指缓存中大量的数据同时失效，导致大量请求直接访问数据库，增加数据库的压力，甚至导致数据库宕机。
解决方案：
缓存过期时间随机化：为不同缓存项设置不同的过期时间，避免大量缓存同时失效
。
缓存预热：在高峰期前预先将热点数据加载到缓存中，减少缓存失效的可能性
。
服务降级：在系统负载过高时，临时关闭一些非核心服务，以减轻系统压力
。
高可用缓存系统：通过搭建Redis高可用集群来防止缓存雪崩问题的发生
。
通过上述解决方案，我们可以有效地减少缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩对系统的影响，提高系统的稳定性和性能。
