Redis缓存更新面试题解析，缓存穿透、雪崩、击穿如何应对？

结论：应对Redis缓存穿透、雪崩、击穿，可通过设置无效key缓存、错峰过期时间、互斥锁或热点数据永不过期等简单方法结合使用来有效防止。

缓存穿透及应对方法

缓存穿透指的是查询一个根本不存在的数据，导致请求直接打到数据库，给数据库造成压力。比如恶意攻击者不断请求一个不存在的用户ID。解决起来很简单：如果查询数据库后发现数据不存在，就在Redis中缓存一个空值（如null），并设置一个较短的过期时间（比如5分钟）。这样后续同样的请求就会在缓存层被拦截，避免频繁查询数据库。另外，可以使用布隆过滤器提前过滤掉无效请求，但布隆过滤器稍微复杂一点，日常用空值缓存就够用了。

缓存雪崩及应对方法

缓存雪崩是指大量缓存数据在同一时间过期失效，导致所有请求瞬间涌向数据库，数据库可能扛不住而崩溃。应对方法是不要让所有缓存同时过期：可以给每个缓存数据设置一个随机的过期时间，比如原本计划缓存1小时，现在可以在1小时的基础上加减几分钟的随机值，这样就能错开失效时间。另一种做法是使用“热点数据永不过期”策略，对特别重要的数据不设置过期时间，而是通过后台定时任务定期更新缓存。如果已经发生雪崩，可以暂时限流，只放部分请求去查数据库，保护数据库不崩溃。

缓存击穿及应对方法

缓存击穿是指某个热点数据过期时，大量请求同时来查这个数据，导致数据库压力激增。这就像一扇门突然被很多人挤开。常用方法是“加锁”：当发现缓存失效时，只让一个线程去数据库查询并重建缓存，其他线程等待锁释放后直接从缓存获取数据。在Redis中可以用setnx命令实现简单的分布式锁。另一种更直接的做法是对热点数据设置永不过期，然后通过后台程序异步更新缓存。实际开发中，加锁方式更稳妥，可以避免多个线程重复查库。

缓存更新策略

除了应对问题，正确更新缓存也很关键。常见策略有：先更新数据库再删除缓存（Cache Aside模式），或者使用消息队列异步更新。简单场景下，直接删除旧缓存，让下次请求时重新从数据库加载并缓存就行。注意更新和删除操作要保证原子性，避免脏数据。如果业务允许，可以设置较短的缓存时间，让数据定期自动刷新。

FAQ

问：缓存穿透和缓存击穿有什么区别？
答：缓存穿透是查不存在的数据，一直打数据库；缓存击穿是热点数据过期瞬间被大量请求，区别在于数据是否存在以及是否热点。

问：布隆过滤器怎么用于防穿透？
答：布隆过滤器可以预先存储所有可能存在的key（如有效用户ID），请求来时先检查key是否在过滤器中，如果不在就直接返回，避免查缓存和数据库。但布隆过滤器有误判率，且需要维护。

问：如何发现系统中出现了缓存雪崩？
答：通常表现为数据库监控指标（如CPU、连接数）突然飙升，同时缓存命中率骤降，请求响应变慢。可以通过日志或监控工具设置告警来及时发现。

引用来源

1. 《Redis设计与实现》——黄健宏著，人民邮电出版社，2014年。
2. Redis官方文档：https://redis.io/documentation
3. 高并发系统设计相关实践文章及社区经验总结。