快取穿透、快取擊穿、快取雪崩區別和解決方案
阿新 • • 發佈：2019-01-05
一、快取處理流程
前臺請求，後臺先從快取中取資料，取到直接返回結果，取不到時從資料庫中取，資料庫取到更新快取，並返回結果，資料庫也沒取到，那直接返回空結果。
二、快取穿透
描述：
快取穿透是指快取和資料庫中都沒有的資料，而使用者不斷髮起請求，如發起為id為“-1”的資料或id為特別大不存在的資料。這時的使用者很可能是攻擊者，攻擊會導致資料庫壓力過大。
解決方案：
- 介面層增加校驗，如使用者鑑權校驗，id做基礎校驗，id<=0的直接攔截；
- 從快取取不到的資料，在資料庫中也沒有取到，這時也可以將key-value對寫為key-null，快取有效時間可以設定短點，如30秒（設定太長會導致正常情況也沒法使用）。這樣可以防止攻擊使用者反覆用同一個id暴力攻擊
三、快取擊穿
描述：
快取擊穿是指快取中沒有但資料庫中有的資料（一般是快取時間到期），這時由於併發使用者特別多，同時讀快取沒讀到資料，又同時去資料庫去取資料，引起資料庫壓力瞬間增大，造成過大壓力
解決方案：
- 設定熱點資料永遠不過期。
- 加互斥鎖，互斥鎖參考程式碼如下：
說明：
1）快取中有資料，直接走上述程式碼13行後就返回結果了
2）快取中沒有資料，第1個進入的執行緒，獲取鎖並從資料庫去取資料，沒釋放鎖之前，其他並行進入的執行緒會等待100ms，再重新去快取取資料。這樣就防止都去資料庫重複取資料，重複往快取中更新資料情況出現。
3）當然這是簡化處理，理論上如果能根據key值加鎖就更好了，就是執行緒A從資料庫取key1的資料並不妨礙執行緒B取key2的資料，上面程式碼明顯做不到這點。
四、快取雪崩
描述：
快取雪崩是指快取中資料大批量到過期時間，而查詢資料量巨大，引起資料庫壓力過大甚至down機。和快取擊穿不同的是， 快取擊穿指併發查同一條資料，快取雪崩是不同資料都過期了，很多資料都查不到從而查資料庫。
解決方案：
- 快取資料的過期時間設定隨機，防止同一時間大量資料過期現象發生。
- 如果快取資料庫是分散式部署，將熱點資料均勻分佈在不同搞得快取資料庫中。
- 設定熱點資料永遠不過期。