Redis 异常处理：连接失败、数据库满、缓存雪崩、缓存击穿和缓存穿透

Redis使用过程中，可能会遇到各种异常情况，例如：连接失败、数据库满、缓存雪崩、缓存击穿和缓存穿透等。这些异常情况可能会导致系统崩溃，从而引发整个系统的崩溃。因此，在实际应用中，我们需要根据具体情况，采取相应的处理方案，以确保 Redis 的正确性和稳定性。

异常情况及处理方案：

1. 连接失败

（1）现象：在连接 Redis 服务器时，出现连接失败的情况。
（2）原因：网络异常、Redis 服务器未启动、Redis 服务器地址或端口修改等。
（3）处理方案：

检查网络连通性，确保可以访问 Redis 服务器。
确认 Redis 服务器是否启动，可以使用 ping、telnet 等工具进行检查。
确认 Redis 服务器的地址和端口是否正确，可以使用 netstat、ps 等工具进行检查。
如果是集群环境，需要根据实际情况处理连接失败的节点。
示例代码：

import java.io.IOException;  
import java.util.concurrent.ExecutionException;
public class RedisConnectionFailure {  public static void main(String[] args) {  try {  // 连接 Redis 服务器  Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);  // 设置键值对  jedis.set("key", "value");  // 获取键值对  String value = jedis.get("key");  System.out.println("Value: " + value);  // 关闭连接  jedis.close();  } catch (IOException e) {  System.err.println("Redis connection failed: " + e.getMessage());  }  }  
}

2. 数据库满

（1）现象：Redis 数据库达到最大容量，无法再存储新数据。
（2）原因：缓存数据量过大，或者缓存过期时间设置不恰当。
（3）处理方案：

检查缓存数据量，当缓存数据量达到一定阈值时，采取删除缓存数据的措施。
检查缓存过期时间，当缓存过期时间设置不恰当时，采取调整缓存过期时间的措施。
设置缓存数据淘汰策略，例如 LRU 策略或者 LFU 策略。
示例代码：

import redis.clients.jedis.Jedis;  
import redis.clients.jedis.JedisPool;
public class RedisDatabaseFull {  public static void main(String[] args) {  JedisPool jedisPool = new JedisPool("127.0.0.1", 6379);  try {  // 设置缓存过期时间  jedisPool.set("key", "value", 1000);  // 获取缓存数据大小  long dbSize = jedisPool.dbSize();  System.out.println("Database size: " + dbSize);  // 删除缓存数据  jedisPool.del("key");  } catch (Exception e) {  System.err.println("Redis database full: " + e.getMessage());  }  }  
}

3. 缓存雪崩

当缓存集中过期或失效时，大量的请求会同时发送到数据库层，导致数据库层的压力激增，从而影响到数据库的其他正常业务请求处理。
处理方案：

合理设置缓存过期时间，避免设置过多的数据同时过期。
检查缓存数据量，当缓存数据量过大时，采取删除缓存数据的措施。
设置缓存击穿防护，当缓存集中失效时，防止大量请求发送到数据库层。
示例代码：

import redis.clients.jedis.Jedis;  
import redis.clients.jedis.JedisPool;
public class RedisCacheSnowy {  public static void main(String[] args) {  JedisPool jedisPool = new JedisPool("127.0.0.1", 6379);  try {  // 设置缓存过期时间  jedisPool.set("key", "value", 1000);  // 获取缓存数据大小  long dbSize = jedisPool.dbSize();  System.out.println("Database size: " + dbSize);  // 模拟缓存集中过期  for (int i = 0; i < 100; i++) {  jedisPool.expire("key", 1000);  }  // 等待缓存过期  try {  Thread.sleep(1000);  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  // 获取缓存数据大小  dbSize = jedisPool.dbSize();  System.out.println("Database size after expiration: " + dbSize);  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  } finally {  jedisPool.close();  }  }  
}

4. 缓存击穿：

当缓存集中失效时，大量的请求会同时发送到数据库层，导致数据库层的压力激增。
处理方案：

合理设置缓存过期时间，避免设置过多的数据同时过期。
检查缓存数据量，当缓存数据量过大时，采取删除缓存数据的措施。
设置缓存击穿防护，当缓存集中失效时，防止大量请求发送到数据库层。
示例代码：

import redis.clients.jedis.Jedis;  
import redis.clients.jedis.JedisPool;
public class RedisCacheMiss {  public static void main(String[] args) {  JedisPool jedisPool = new JedisPool("127.0.0.1", 6379);  try {  // 设置缓存过期时间  jedisPool.set("key", "value", 1000);  // 获取缓存数据大小  long dbSize = jedisPool.dbSize();  System.out.println("Database size: " + dbSize);  // 模拟缓存集中失效  for (int i = 0; i < 100; i++) {  jedisPool.expire("key", 1000);  }  // 等待缓存失效  try {  Thread.sleep(1000);  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  // 获取缓存数据大小  dbSize = jedisPool.dbSize();  System.out.println("Database size after expiration: " + dbSize);  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  } finally {  jedisPool.close();  }  }  
}

5. 缓存穿透：

当缓存中没有数据时，大量的请求会同时发送到数据库层，导致数据库层的压力激增。
处理方案：

合理设置缓存过期时间，避免设置过多的数据同时过期。
检查缓存数据量，当缓存数据量过大时，采取删除缓存数据的措施。
设置缓存穿透防护，当缓存集中失效时，防止大量请求发送到数据库层。
示例代码：

import redis.clients.jedis.Jedis;  
import redis.clients.jedis.JedisPool;
public class RedisCachePenetration {  public static void main(String[] args) {  JedisPool jedisPool = new JedisPool("127.0.0.1", 6379);  try {  // 设置缓存过期时间  jedisPool.set("key", "value", 1000);  // 获取缓存数据大小  long dbSize = jedisPool.dbSize();  System.out.println("Database size: " + dbSize);  // 模拟缓存集中失效  for (int i = 0; i < 100; i++) {  jedisPool.expire("key", 1000);  }  // 等待缓存失效  try {  Thread.sleep(1000);  } catch (InterruptedException e) {  e.printStackTrace();  }  // 获取缓存数据大小  dbSize = jedisPool.dbSize();  System.out.println("Database size after expiration: " + dbSize);  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  } finally {  jedisPool.close();  }  }  
}