说说什么是Redis缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩?

大家好，我是锋哥。最近不少粉丝问锋哥什么是Redis缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩?今天锋哥来总结下，大家可以参考。

2026年，锋哥又开始收Java学员了！

Redis作为高性能的键值存储解决方案，广泛应用于缓存机制中。然而，在其实际使用中，开发者们常常会遇到“缓存击穿”、“缓存穿透”和“缓存雪崩”这几个概念。为了解释这些问题，并提供相应的解决方案，本文将结合Java代码进行说明。

一、缓存击穿

定义

缓存击穿是指在高并发情况下，某个热点数据的缓存失效，导致大量请求同时访问数据库，从而对数据库造成巨大的压力。

场景

假设某个用户的数据在缓存中失效，且每个请求同时访问数据库，数据库可能因此崩溃。

解决方案

使用互斥锁（例如，用Redis的SETNX命令），确保只有一个请求去查询数据库。

Java代码示例

import redis.clients.jedis.Jedis;public class CacheTest {private Jedis jedis = new Jedis("localhost");public String getData(String key) {String data = jedis.get(key);if (data == null) {// 使用分布式锁String lockKey = "lock:" + key;String lockValue = String.valueOf(System.currentTimeMillis() + 10000); // 10秒锁if (jedis.setnx(lockKey, lockValue) == 1) {try {// 此处模拟数据库查询data = queryDatabase(key);jedis.set(key, data);} finally {jedis.del(lockKey); // 释放锁}} else {// 等待一段时间后重试Thread.sleep(100);return getData(key);}}return data;}private String queryDatabase(String key) {// 模拟数据库查询return "data_for_" + key; // 返回数据库中的数据}}

二、缓存穿透

定义

缓存穿透指的是请求的数据在缓存和数据库中均不存在，导致每次请求都直达数据库，造成数据库的负担。

场景

攻击者可能发送大量请求，访问不存在的ID，导致数据库处理大量无效请求。

解决方案

引入布隆过滤器，提前过滤不存在的请求，或者对不存在的数据进行空对象缓存。

Java代码示例

import redis.clients.jedis.Jedis;public class CacheTest {private Jedis jedis = new Jedis("localhost");public String getData(String key) {// 布隆过滤器模拟if (!isKeyValid(key)) {return null; // 过滤掉无效请求}String data = jedis.get(key);if (data == null) {// 查询数据库data = queryDatabase(key);if (data == null) {// 将空对象缓存jedis.set("empty:" + key, ""); // 设置空对象缓存} else {jedis.set(key, data);}}return data;}private boolean isKeyValid(String key) {// 模拟布隆过滤器的有效性判断return key.matches("^[a-zA-Z0-9]+$"); // 仅允许字母和数字}private String queryDatabase(String key) {// 模拟数据库查询return "data_for_" + key; // 返回数据库中的数据}}

三、缓存雪崩

定义

缓存雪崩是指在某个时间点，大量缓存数据同时失效，导致缓存不可用，所有请求直达数据库。

场景

例如，若多个缓存的过期时间设定为相同，到了同一时刻，所有缓存都失效，直接向数据库发送请求。

解决方案

设置不同的过期时间，避免同时失效。

Java代码示例

import redis.clients.jedis.Jedis;public class CacheTest {private Jedis jedis = new Jedis("localhost");public String getData(String key) {String data = jedis.get(key);if (data == null) {// 查询数据库data = queryDatabase(key);if (data != null) {// 设置不同过期时间，使用随机时间int randomExpireTime = 60 + (int)(Math.random() * 60); // 随机60秒到120秒jedis.setex(key, randomExpireTime, data); // 设置过期时间}}return data;}private String queryDatabase(String key) {// 模拟数据库查询return "data_for_" + key; // 返回数据库中的数据}}