Redis 缓存问题分析：如何应对穿透、击穿和雪崩
Redis 是一种高性能的内存数据库，常用作缓存系统，提高应用的响应速度和承载能力。但是，如果缓存系统设计不合理或者使用不当，就会出现一些问题，影响缓存的效果甚至导致系统崩溃。本文将介绍三种常见的缓存问题：缓存穿透、缓存击穿和缓存雪崩，以及相应的解决方案。
缓存穿透
缓存穿透是指用户请求的数据既不在缓存中也不在数据库中，导致每次请求都要直接访问数据库，造成数据库压力过大。例如，用户请求一个不存在的用户 ID 的信息，缓存中没有该用户 ID 的数据，也没有设置缓存空值，所以每次都要去数据库查询，结果发现数据库中也没有该用户 ID 的数据。
解决方案
1.设置缓存空值：当数据库中没有查询到数据时，也将空值（例如 null）写入缓存，并设置一个较短的过期时间，这样下次同样的请求就可以直接从缓存中获取空值，而不用再访问数据库。
2.布隆过滤器：布隆过滤器是一种概率型数据结构，可以快速判断一个元素是否在一个集合中。可以将所有可能存在的数据的 ID 存入布隆过滤器中，当用户请求一个 ID 时，先用布隆过滤器判断该 ID 是否存在，如果不存在，则直接返回空值，而不用再访问缓存和数据库。
缓存击穿
缓存击穿是指用户请求的数据在缓存中过期或者失效了，导致大量并发请求都要直接访问数据库，造成数据库压力过大。例如，用户请求一个热点数据（例如秒杀商品）的信息，该数据在缓存中有设置过期时间，当该数据过期时，同时有很多用户请求该数据，都要去数据库查询，并且同时更新缓存。
解决方案
1.设置热点数据永不过期：对于一些访问频率很高且变化不大的数据（例如首页推荐），可以将其设置为永不过期或者有很长的过期时间，这样可以避免同时失效的情况。
2.加锁或者队列：当缓存失效时，只允许一个线程去数据库查询并更新缓存，其他线程等待或者重试。这样可以避免多个线程同时访问数据库和更新缓存。
缓存雪崩
缓存雪崩是指由于某些原因（例如网络故障、服务器宕机、缓存服务异常等），导致大量或者全部的缓存数据失效或者不可用，造成所有的请求都要直接访问数据库，造成数据库压力过大甚至崩溃。例如，缓存服务器宕机了，所有的请求都无法从缓存中获取数据，只能去数据库查询。
解决方案