親愛的小伙伴們，大家好！歡迎來(lái)到小米的微信公眾號(hào)，今天我們要探討一個(gè)在面試中可能會(huì)遇到的熱門話題——Redis緩存穿透以及如何解決它。這個(gè)話題對(duì)于那些渴望進(jìn)入技術(shù)領(lǐng)域的小伙伴們來(lái)說(shuō)，可是必備的哦！

認(rèn)識(shí)Redis緩存穿透

首先，讓我們從頭開始了解什么是Redis緩存穿透。Redis是一個(gè)高性能的鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)，它將數(shù)據(jù)以鍵值對(duì)的形式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，以加快數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度。而緩存穿透是指在緩存層中無(wú)法找到需要的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致請(qǐng)求不斷傳遞到底層存儲(chǔ)系統(tǒng)，每次請(qǐng)求都會(huì)觸發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，這會(huì)增加數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載，降低系統(tǒng)性能。

造成Redis緩存穿透的原因

Redis緩存穿透通常是由于以下幾個(gè)原因引起的：

• 查詢不存在的數(shù)據(jù)：用戶請(qǐng)求了不存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，這些請(qǐng)求會(huì)繞過(guò)緩存直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
• 緩存雪崩：當(dāng)緩存中的多個(gè)鍵在同一時(shí)間過(guò)期，大量請(qǐng)求同時(shí)觸發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載激增。
• 惡意攻擊：有人故意發(fā)起大量請(qǐng)求，查詢不存在的數(shù)據(jù)，以便攻擊系統(tǒng)。

解決Redis緩存穿透的方法

既然了解了Redis緩存穿透的原因，那么我們來(lái)看看如何解決這個(gè)問(wèn)題吧！

• 布隆過(guò)濾器（Bloom Filter）：布隆過(guò)濾器是一種用于判斷一個(gè)元素是否屬于一個(gè)集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在Redis中，可以使用布隆過(guò)濾器來(lái)預(yù)先過(guò)濾掉不存在的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，從而減輕數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載。當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，首先查詢布隆過(guò)濾器，如果判斷請(qǐng)求的數(shù)據(jù)不存在，就可以直接拒絕該請(qǐng)求，而不需要查詢數(shù)據(jù)庫(kù)。
• 緩存空對(duì)象（Cache Null Objects）：當(dāng)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)返回空結(jié)果時(shí)，可以將這個(gè)空結(jié)果也緩存起來(lái)，但要設(shè)置一個(gè)較短的過(guò)期時(shí)間。這樣，下次相同的請(qǐng)求來(lái)了，就可以直接從緩存中獲取到空結(jié)果，而不必查詢數(shù)據(jù)庫(kù)。
• 使用互斥鎖：當(dāng)多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)查詢不存在的數(shù)據(jù)時(shí)，可以使用互斥鎖來(lái)保證只有一個(gè)請(qǐng)求能夠查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，其他請(qǐng)求會(huì)等待。這樣可以避免大量請(qǐng)求同時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，減輕數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載。
• 限流和監(jiān)控：使用限流措施，如令牌桶算法或漏桶算法，來(lái)限制請(qǐng)求的頻率。同時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的請(qǐng)求情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常請(qǐng)求。
• 熱點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)熱：針對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，可以在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)或低峰期進(jìn)行預(yù)熱，將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)提前加載到緩存中，減少緩存穿透的發(fā)生。

END

在面試中，被問(wèn)到Redis緩存穿透問(wèn)題，不要感到害怕或無(wú)措。通過(guò)深入了解問(wèn)題的根本原因以及各種解決方案，你可以展現(xiàn)出自己的技術(shù)深度和解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，面試官也更愿意看到你能夠思考問(wèn)題，提出創(chuàng)新的解決方案。