互联网时代，大流量、海量数据、高并发是每个企业既渴望又恐惧的词汇。这种愿望是因为它们代表了用户愿意为之付费的服务，有价值的;怕是因为一旦所有用户上来，系统就不能正常为用户提供服务，让用户失望，最后选择离开。仅靠服务器资源的超高配置，仍然难以支持高并发场景。因此我们需要缓存。缓存在计算机世界中无处不在。CPU中有一级、二级和三级缓存。在Linux的运行思路中，有一个TLB来加速虚拟地址和物理地址的转换。在应用服务中，有一个redis数据库用于数据缓存。服务器或应用程序中有本地缓存??。可以说缓存非常重要。有了它，整个世界似乎都变得美好起来。当您浏览网页时，数据很快就会返回，您无需一直等待。下面通过一个简单的例子来看看什么是缓存？我们知道数据是存储在数据库中的，而数据库的数据一般是存储在磁盘上的。当用户请求来自前端时，如果直接访问并获取磁盘上的数据库数据，会很慢。如果有缓存，用户请求到达后，业务线程会先访问缓存。如果缓存命中，则直接返回给用户。如果没有命中，会继续请求磁盘数据库数据，获取到后返回给用户。同时返回从磁盘中获取的数据。写回缓存系统，为下一次请求做准备。然而，如此强大的缓存系统其实也存在很多问题，即缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透。不过不要怕，任何问题都有解决办法，我们慢慢往下看。所谓缓存雪崩，是指大量缓存数据同时失效，所有请求都发往数据库，导致数据库在巨大压力下挂掉。比如双十一期间，用户会打开淘宝买东西。有些人确实需要购买，有些人只是凑热闹。不管怎样，此时首页的压力都很大。为了满足所有用户都可以访问数据。阿里程序员将首页数据缓存在redis中，并设置redis过期时间为12小时。我们知道redis是一个内存数据库，所以访问速度很牛逼。数据缓存好后，用户买的很开心，程序员也很开心。系统依旧运行良好……12个小时慢慢过去了，用户的购物热情丝毫没有减退。还有大量的用户请求到来。但是首页redis缓存中的所有数据都是无效的。这个时候redis里面是没有数据的。用户请求直接冲到数据库。数据库怎么扛得住，直接崩了。应对缓存雪崩，我们也有一些方法，比如随机设置key的过期时间，避免大量key同时失效，比如不设置过期时间或者设置过期时间时间要长，或者运行定时任务随时监控缓存情况。在失效之前刷新到新的缓存中。所谓缓存穿透，是指数据没有缓存在缓存中，导致请求直接到达数据库，数据库承受巨大压力挂掉。比如双十一期间，黑客经过多次攻击测试，发现ChaosFriedChicken（假设商品ID为-1）在网站上无法访问，于是写了一个脚本大量请求该商品，redis缓存我看到我只有炸鸡产品，不能满足我的需求，所以我把它们放在数据库中，所有的请求都发送到数据库。数据库说我没有，结果还在不断轮询，结果直接崩了。.对付缓存穿透，我们也有一些方法，比如在redis中对一些不存在的数据缓存设置null，比如校验请求参数，直接拦截非法的，比如增加安全保护，定时扫描，发现异常数据直接将请求的IP地址加入黑名单。所谓缓存击穿，是指缓存的热点数据突然失效，导致大量请求访问数据库。数据库承受不住压力，直接挂了。比如双十一期间，iPhone12可以在凌晨00:00-01:00抢购1分钱。哇，这真的很便宜。程序员也预测了产品的热度，所以他们将iPhone12的产品信息缓存在redis中，设置了1小时的过期时间。iPhone12是一款新推出的产品，吸引了1亿人的关注。所有的男人、女人和孩子都蜂拥而至购买iPhone。59分钟，突然redis中iPhone12的数据过期了。这时，大量的请求到达。数据库，数据库直接崩了。处理缓存击穿，我们也有一些方法，比如设置热点数据永不过期，比如锁定数据，当一个线程不能请求数据时，其他用户线程不能请求数据，直到第一个线程拿到数据后，再去到redis中缓存，其他线程还在使用缓存获取数据，比如服务降级，直接返回“商品太热，系统休息一会”。通过本文的介绍，相信大家对缓存、缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透都有了相应的认识。当你的业务由于高并发、大数据量即将启用缓存策略时，一定要针对缓存可能带来的雪崩、击穿、穿透等问题做好防护措施，让大家玩的开心~
