redis缓存预热、缓存穿透的详细教程

本文主要是介绍redis缓存预热、缓存穿透的详细教程，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！

前言

作此篇主要在于关于redis的缓存预热、缓存雪崩、缓存击穿和缓存穿透在面试中经常遇到，工作中也是经常遇到。中级程序员基本上不可避免要克服的几个问题，希望一次性解释清楚

缓存预热

MySQL加入新增100条记录，一般默认以MySQL为准为底单数据，如何同步给redis（布隆过滤器）
这是100合法数据，mysql有100条新纪录，但是redis无。
    为什么需要预热
    1）比较懒，什么都不做，之对mysql做了数据新增，利用回写机制，让他逐渐实现100条新增的记录同步
最好提前晚上部署发布版本的时候，由自己人提前做一次，让redis同步了，不要把这个问题留给客户。
    2）通过中间件或者程序自行完成。

缓存穿透

请求查询一条记录，先查看redis无，后查mysql无，都查不到该条记录，但是请求每次都会打到数据库上面去，导致后台压力暴增，这种现象成为雪崩。
简单的说就是缓存和数据都差不多数据。而且也会存在反复穿透的恶意攻击给系统带来的伤害。严重是可以直接打爆数据库的。

解决方案1

空对象缓存或者省缺值
如果发生了缓存穿透，我们可以针对要查找的数据，在redis里存一个和业务部门商量后确定的省缺值（比如0，负数、defaultNull等）
举个例子：如比一个键值，uid：asddf，值defauNull为案例的key和value，先去redis查键uid：asddfxxx没有，再去查MySQL没有获取数据，这次一次穿透。但是在这我们增强回写机制，mysql也查不到的话也让redis存入查不到的key并保护mysql。
但是次方法架不住黑客恶意攻击，也有缺陷。只能解决key相同的情况。具体表现为黑客会对你的系统进行攻击，拿一个不存在的id去查询数据，会产生大量的请求到数据库查询。可能会导致你的数据库由于压力过大而宕机。
其中攻击类型有如下两种：

1.相同的key攻击

第一次打到MySQL，空对象缓存后对第二次就返回defaultNull缺省值，避免mysql被攻击，不用再用到数据库中去查询数据，浪费数据库资源。

2.不同的key攻击

由于存在空对象缓存和缓存回写redis中的无关紧要的key也会越写越多，如果不设置过期时间的情况下，会极大的浪费内存空间。

解决方案2

Google布隆过滤器Guava解决缓存击穿问题。
什么是布隆过滤器，如下如所示，它的数据结构有点像数据结构中的哈希，不过传统的哈希数据结构，一个对象只能占用数组的一个坑位。而布隆过滤器一个对象可以占用多个数组的坑位。具体如下图所示，一个字符串对象可以有多个哈希值，每一个哈希值都对应一个数组坑位。
在这里插入图片描述
布隆过滤器用来做什么？很显然，解决缓存穿透问题（废话）。将所有合法的key将入到布隆过滤器中，设置一个白名单，在所有访问之前需要经过布隆过滤器，如果key值经过布隆过滤器校验不存在，则判定为非法key，避免了访问数据库。具体的工作流程如下流程图所示。
在这里插入图片描述
注意：所有的可以都往过滤器里放。