简介
Redis 是一个高性能的开源内存数据结构存储系统，广泛应用于缓存和消息队列等领域。在web开发中，Redis 通常被用来缓存一些频繁访问的数据，以减少数据库的访问次数，从而提高系统的性能。然而，如果缓存中不存在的数据一直被频繁的访问，就会对缓存系统造成压力，这就是缓存穿透问题。
缓存穿透
缓存穿透是指缓存系统中没有缓存的数据被频繁的访问，从而导致缓存系统无法发挥作用，最终造成系统性能的下降。缓存穿透问题通常由恶意攻击或者系统设计不当导致。
下面是一个示例代码，模拟了一次缓存穿透的情景。
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-从该示例代码中，可以看出如果商品信息不存在，会先从Redis缓存中获取，如果Redis中不存在，就会从数据库中获取。在缓存穿透的情况下，攻击者会不断的请求不存在的数据，这就会导致大量的空请求访问到数据库中，从而导致数据库宕机。
解决方法
为了解决缓存穿透的问题，可以使用以下三种方法：
1. 缓存空对象
将无法从数据库中得到信息的商品，也写入Redis缓存中，但是缓存过期时间可以设置短一些，例如10秒钟。这样在10秒钟内，就可以从缓存中获取到空对象。这样就可以避免大量的数据库访问。
下面是一个示例代码：
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-从示例代码中，可以发现在数据库中不存在的商品信息，也会被写入缓存中，并且设置了一个短暂的过期时间。这样再次请求该商品信息的时候，就可以从缓存中获取到空对象，避免了请求到数据库中。
2. 布隆过滤器
布隆过滤器是一种非常高效的数据结构，用来判断某个元素是否存在于某个集合中。它可以快速的判断一个元素是否存在于一个集合中，从而可以避免了缓存和数据库的访问，节省了系统的开销。布隆过滤器有一个不可避免的问题，就是存在一定的误判率，但是误判率可以通过设置合理的参数来降低到很低的程度。
下面是一个示例代码：
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-从示例代码中可以看出，在获取商品信息之前，先用布隆过滤器查询该商品信息是否存在，不存在则直接返回。这样就可以避免大量的请求进入缓存和数据库。
3. 加锁
如果没有缓存，就需要从数据库中获取数据，并且在获取之后，需要将数据写入缓存中。在写入缓存之前，需要加锁，防止多个线程同时写入缓存，从而避免了缓存穿透。加锁的时候需要注意一些细节问题，例如加锁时间不能过长，否则会影响到系统的性能。
下面是一个示例代码：
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-从示例代码中可以看出，先尝试从 Redis 中获取缓存，如果不存在就加锁，防止其他线程同时写入缓存，然后重新获取一次缓存的商品信息，如果还是不存在该商品信息，则从数据库中获取。获取完之后，需要解锁，避免其他线程等待过长的时间。如果加锁失败，等待一段时间后再次获取，避免过多的请求数据库。
结论
Redis 缓存穿透问题是 Web 应用中的一个大问题，如果不处理，可能会导致性能问题，迫使你的服务器负载变高，甚至可以让你的服务器宕机。为了解决这个问题，需要使用多种方法，最好的解决方案是根据实际情况选择不同的方法，根据业务情况使用合适方案，有效处理缓存穿透的问题。
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