随着互联网应用规模的不断扩大，性能问题愈加突出，缓存的作用越来越不可忽视。Redis 作为当前主流的内存缓存工具，使用广泛，然而 Redis 在缓存穿透问题上较为薄弱，接下来我们将从这个角度出发，深入探讨 Redis 缓存穿透问题与解决方法。
什么是 Redis 缓存穿透?
Redis 缓存穿透是指查询一个不存在的数据，由于缓存中没有，就会“穿透”到 DB 中，造成雪崩效应。缓存穿透一般因查询数据不存在，如查询 id 为负数的记录，或者根据某些规则的查询一定不存在的数据，导致对后端存储系统（如 DB）进行大量的无效查询，从而导致存储系统的崩溃。
Redis 缓存穿透的原因
缓存穿透通常有以下几种原因：
- 很多的请求是查询请求，其中传递的参数不合法。
- 用户随意输入参数，大量不存在的 key 请求会穿透到 DB。
- 恶意攻击为了使缓存失效，刻意构建不存在的 key 请求。
基于以上原因，我们需要进行缓存穿透的防御。
Redis 缓存穿透的解决方法
空对象缓存
当查询参数不合法或者查询不存在数据时，可以返回一个空对象。在返回的时候直接『缓存』这个空对象，在下次请求的时候就可以直接返回缓存的空对象了。这样就避免了对后端存储系统的查询，也不会出现因为缓存过期而造成大量请求穿透到 DB。
示例代码如下：
-- -------------------- ---- -------
-----
--- - ----- - -------
------ - ----------------
-- ------ -- -----
------ - ------------
-- ------ -- --- -----
---------------- -------
-----
---------------- -------------
------------------- -- - --
-- ------ -- -------------
------ --
-----
------ ------------------布隆过滤
布隆过滤器是一个可以检测一个元素是否在一个集合中的实用工具。它通过牺牲一定的准确性来节省内存空间。对于查询不存在的 key，布隆过滤器一定能判定不存在，对于查询存在的 key，姑且认为缓存中存在，再进行一次查询就能得出正确结果。
示例代码如下：
-- -------------------- ---- -------
------ ------------
----- -------------------
--- ---------------
- ----- ------ ---
--------------- - -------------
---------- - ---------------------------------------------- ---------------
--- --------- -----
-- --------------------
------ - ------------------------
-- ------ -- --- -----
------ ------------------
------ ----
--- --------- ---- -------
------------------------ ------------------
-------------------单独请求验证
针对恶意攻击刻意构造不存在的 key 请求的情况，单独验证每次请求的合法性。我们可以在请求前做一个白名单校验，拦截不合法的请求，以此保证缓存的正常运行。
示例代码如下：
-- -------------------- ---- -------
--- -------------
-------- - -------------
-- -------- -- -----
------ ----
-----
--- - ----- - -------------
------ - ----------------
-- ------ -- -----
------ - ------------------
-- ------ -- --- -----
---------------- -------
-- ------ -- --- -----
------ ------------------
-----
------ ----
--- --------------
-- --- -------------
------ ----
------ --结论
缓存是提高应用性能的重要手段之一，但缓存穿透却是不能忽视的问题。本文针对 Redis 缓存穿透的问题，分析了其根本原因，提出了解决方案和代码示例，希望能对大家有所启示，帮助大家更好的解决 Redis 缓存穿透问题。建议在实际应用中，结合具体业务场景，综合考虑使用以上方案并加以优化。
来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/670f62ad5f551281026404c7