本文主要是介绍程序员面试题之Redis缓存穿透，缓存击穿，缓存雪崩，解决这些问题的关键在于合理设置缓存的过期时间、使用锁机制来保护缓存的加载过程、 使用多级缓存架构和预加载机制来提高系统的容错性和性能。，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
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Redis缓存穿透是指恶意请求绕过缓存直接访问数据库，导致缓存无效，请求大量落到数据库上，造成数据库压力过大。缓存击穿是指缓存中的一个热点数据失效，导致大量请求同时访问数据库，造成数据库压力过大。缓存雪崩是指缓存中的大量数据同时失效，导致大量请求同时访问数据库，造成数据库压力过大。以下是解决这些问题的方法：1. 对于缓存穿透问题，可以使用布隆过滤器（Bloom Filter）来过滤掉无效的请求，
2. 将查询结果为空的请求放入布隆过滤器中，下次请求时先检查布隆过滤器，如果命中则直接返回，避免访问数据库。3. 对于缓存击穿问题，可以在缓存失效的瞬间，通过互斥锁（Mutex Lock）或分布式锁来避免多个请求同时访问数据库，
4. 只允许一个请求重新加载缓存，并在加载完成后释放锁，其他请求再次访问缓存。5. 对于缓存雪崩问题，可以设置缓存的过期时间随机，避免同时失效，或者使用热点数据的时候，
6. 将其缓存时间设置长一些，避免同时失效。另外，可以使用多级缓存架构，将热点数据缓存在多个缓存服务器上，避免单点故障。7. 另外，可以使用预加载机制，在缓存过期前主动去刷新缓存，避免缓存过期期间的请求落到数据库上。总结起来，解决这些问题的关键在于合理设置缓存的过期时间、使用锁机制来保护缓存的加载过程、
使用多级缓存架构和预加载机制来提高系统的容错性和性能。
缓存穿透：
Key中对应的缓存数据不存在，导致去请求数据库，造成数据库的压力倍增的情况。
缓存穿透的解决方案
/** 常用的方法可以采用布隆过滤器方法进行数据拦截，其次还有一种解决思路，就是如果请求的数据为空* ，将空值进行缓存，就不会发生穿透的情况*/$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$redis_key = '';
$result = $redis->get($redis_key);
if(!isset($result)) {//此处应该进行数据库查询...//如果查询结果不存在，给其默认空数组进行缓存$result = [];$redis->set($redis_key, $result, 10000);
}
缓存击穿：
redis过期后的一瞬间，有大量用户请求同一个缓存数据，导致这些请求都去请求数据库，造成数据库压力倍增的情况，针对一个Key而言。
缓存击穿的解决方案
/**使用互斥锁（mutex key）,就是一个key过期时，多个请求过来允许其中一个请求去操作数据库，* 其他请求等待第一个请求成功返回结果后再请求。*/public function fetch(){$redis = new Redis();$redis->connect('127.0.0.1', 6379);$redis_key = '';$result = $redis->get($redis_key);$redis_key = '|prize_list';$setnx_key = '|prize_list_setnx';$expire = 30;if(!isset($result)) {if($redis->setnx($setnx_key, 1, $expire)) {//此处应该进行数据库查询...//$result = 数据库查询结果;$this->redis->set($redis_key, $result, $expire);$this->redis->del($setnx_key); //删除互斥锁} else {//其他请求每等待10毫秒重新请求一次sleep(10);self::fetch();}}
}
缓存雪崩：
缓存服务器宕机了或者大量缓存集中某个时间段失效，导致请求全部去到数据库，造成数据库压力倍增的情况，这个是针对多个Key而言。
缓存雪崩的解决方案
/** 这种情况是因为多个key同时过期导致的数据库压力，一种方法可以在key过期时间基础上增加时间随机数，* 让过期时间分散开，减少缓存时间过期的重复率* 另一种方法是加锁排队，这种有点像上面缓存击穿的解决方式，但是这种请求量太大，* 比如5000个请求过来，4999个都需要等待，这必然是指标不治本，* 不仅用户体验性差，分布式环境下就更加复杂，因此在高并发场景下很少使用** 最好的解决方法，是使用缓存标记，判断该标记是否过期，过期则去请求数据库，* 而缓存数据的过期时间要设置的比缓存标记的长，* 这样当一个请求去操作数据库的时候，其他请求拿的是上一次缓存数据*/public function fetch(){$redis = new Redis();$redis->connect('127.0.0.1', 6379);$redis_key = '';$result = $redis->get($redis_key);$redis_key = '|prize_list';//缓存标记key$cash_key = '|prize_list_cash';$expire = 30;if(!isset($result)) {$cash_result = $redis->get($cash_key);$result = $redis->get($redis_key);if(!$cash_result) {$redis->set($cash_key, 1, $expire);//此处应该进行数据库查询...//$result = 数据库查询结果, 并且设置的时间要比cash_key长，这里设置为2倍;$redis->set($redis_key, $result, $expire * 2);}}
}
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