如何有效防止redis缓存穿透和击穿的发生？
redis是一种高性能的内存数据库，常用于缓存数据，提高系统的响应速度和承载能力。但是，如果不注意缓存的设计和管理，可能会出现缓存穿透和缓存击穿的问题，导致缓存失效，甚至影响数据库的稳定性。那么，什么是缓存穿透和缓存击穿呢？又该如何有效地防止它们的发生呢？
缓存穿透
缓存穿透是指请求的数据在缓存中不存在，也在数据库中不存在，导致每次请求都要直接访问数据库，绕过了缓存层。这种情况可能是由于恶意攻击或者数据异常造成的。例如，有人故意用不存在的key去请求数据，或者某些数据被删除了，但是缓存没有及时更新。
缓存穿透的危害在于，如果请求量很大，会给数据库造成很大的压力，甚至导致数据库崩溃。那么，如何防止缓存穿透呢？常见的解决方案有以下几种：
1.使用布隆过滤器：布隆过滤器是一种概率型的数据结构，可以用来判断一个元素是否在一个集合中。它的优点是占用空间少，查询速度快，但是有一定的误判率。我们可以把所有可能存在的key放入布隆过滤器中，在请求之前先判断key是否在布隆过滤器中，如果不在，则直接返回空值，不访问数据库。
2.使用空值缓存：空值缓存是指当请求的数据在数据库中不存在时，仍然将空值写入缓存，并设置一个较短的过期时间。这样，当下次请求相同的key时，可以直接从缓存中获取空值，而不用再访问数据库。这种方法可以减少数据库的访问次数，但是需要注意设置合理的过期时间，避免长时间占用缓存空间。
3.使用限流降级：限流降级是指当系统发现请求量过大或者异常时，采取一些措施来降低系统的负载，保证核心功能的正常运行。例如，可以设置一个阈值来限制每秒钟允许访问数据库的次数，超过阈值则直接返回错误码或者默认值；或者可以对请求进行排队处理，延迟响应一些非关键性的请求。