Redis 守护流量防线的核心在于合理设计缓存策略以应对穿透、击穿和雪崩。针对缓存穿透,可采用布隆过滤器拦截非法请求或对空结果设置短过期时间;对于缓存击穿,建议使用互斥锁保证单线程重建缓存或设置热点数据永不过期;面对缓存雪崩,关键在于分散缓存过期时间,避免大量 Key 同时失效,并可结合高可用集群架构。通过这些组合策略,能有效减轻数据库压力,确保系统在高并发下的稳定性与可用性,构建坚固的流量防线。
再也不怕,缓存雪崩、击穿、穿透!
因为 Redis 是内存数据库,我们可以将数据库的数据缓存在 Redis 里,相当于数据缓存在内存,内存的读写速度比硬盘快好几个数量级,这样大大提高了系统性能。引入了缓存层,就会有缓存异常的三个问题,分别是缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透。这三个问题也是面试中很常考察的问题,我们不光要清楚地知道它们是怎么发生,还需要知道如何解决它们。话不多说,发车!缓存雪崩 通常我们为了保证缓存中的数据与数据库中的数据一致性,会给 Redis 里的数据设置过期时间,当缓存数据过期后,用户访问的数据如果不在缓存里,业务系统需要重新生成缓存,因此就会访问数据库,并将数据更新到 Redis 里,这样后续请求都可以直接命中缓存。那么,当大量缓存数据在同一时间过期 (失效) 或者 Redis 故障宕机时,如果此时有大量的用户请求,都无法在 Redis 中处理,于是全部请求都直接访问数据库,从而导致数据库的压力骤增,严重的会造成数据库宕机,从而形成一系列连锁反应,造成整个系统崩溃,这就是缓存雪崩的问题。可以看到,发生缓存雪崩有两个原因:大量数据同时过期;Redis 故障宕机;不同的诱因,应对的策略也会不同。大量数据同时过期 针对大量数据同时过期而引发的缓存雪崩问题,常见的应对方法有下面这几种:均匀设置过期时间;互斥锁;双 key 策略;后台更新缓存;1. 均匀设置过期时间 如果要给缓存数据设置过期时间,应该避免将大量的数据设置成同一个过期时间。我们可以在对缓存数据设置过期时间时,给这些数据的过期时间加上一个随机数,这样就保证数据不会在同一时间过期。2. 互斥锁 当业务线程在处理用户请求时,如果发现访问的数据不在 Redis 里,就加个互斥锁,保证同一时间内只有一个请求来构建缓存 (从数据库读取数据,再将数据更新到 Redis 里),当缓存构建完成后,再释放锁。未能获取互斥锁的请求,要么等待锁释放后重新读取缓存,要么就返回空值或者默认值。实现互斥锁的时候,最好设置超时时间,不然第一个请求拿到了锁,然后这个请求发生了某种意外而一直阻塞,一直不释放锁,这时其他请求也一直拿不到锁,整个系统就会出现无响应的现象。当用户的请求,都访问数据库的话,请求数量一上来,数据库很容易就奔溃的了,所以为了避免用户直接访问数据库,会用 Redis 作为缓存层。(截至 2026 年 4 月 12 日)
彻底搞懂 Redis 击穿、雪崩、穿透 (中)
书接上文「彻底搞懂 Redis 击穿、雪崩、穿透 (上)」,本篇我们继续来讨论缓存的另一个问题——缓存雪崩。缓存雪崩 什么是缓存雪崩?其实把缓存击穿搞清楚了,那么理解缓存雪崩就容易得多了。缓存击穿是指 1 个热 key 失效,而缓存雪崩,顾名思义,指的就是大面积的 key 在同一瞬间全部失效,导致大量的请求打到数据库上,就像雪崩一样,从而造成数据库响应不及时挂掉。这种属于自然雪崩,主要是引起周期性的压力波峰,还有另一种非自然雪崩,就是缓存服务某个节点或多个节点甚至全部节点都突然宕机,导致所有的请求都打到数据库上,进而导致数据库宕机,这种也是不可预知的雪崩。所以,对于缓存雪崩来说,一般少量的缓存失效,所带来的数据库并发压力是不会太大的,而是大量的缓存同时失效,导致所有 key 的并发加起来打到数据库上,才会影响到我们的数据库。其实,在真实场景中,缓存雪崩是一个更容易发生的问题,因为它不像缓存击穿那么极端,1 个 key 就有成千上万的并发量,直接把数据库击垮,而是一个 key 可能只有几十几百的并发量,然后大量的 key 同时过期,导致很多 key 的并发叠加起来,积累到成千上万,再把数据库击垮。如何解决?我们既然知道了缓存雪崩产生的原因,那么自然而然就能见招拆招,找到对应的解决方案。因为缓存雪崩是大面积的 key 同时过期失效,才导致大量的并发直接打到数据库上,那么我们很正常的思路就是让并发分散开来。第一种常见的做法是分散缓存数据的过期时间,防止同一时间大量数据过期现象发生。我们可以通过随机初始化过期时间,使得 key 的过期时间分散开来,一个一个过期,并发量也就被分成一部分一部分,这样一来每次打到数据库上的只有少量请求。看起来就像是削峰操作,这种做法是最简单有效的,因此绝大多数情况下也是采用这种方法。但是,如果你的业务对时间点的要求很高,比如:必须在每天的指定时间去更新数据。由于业务需求,必须在固定的时间点刷新数据,并且不允许出现旧数据,也就是说必须让缓存数据在同一时刻全部失效。那么,像这样的业务我们又该如何解决呢?因为这个场景非常类似削峰操作,所以自然而然联想到消息队列,也就是先把请求打到 MQ 上,然后再一个一个依次消费。这种做法合理吗?从系统实现的角度来看,这样确实可以保证数据库的请求压力被扛下来,再进行异步消费。对于写操作,使用异步写是没有任何问题的,因为用户只要求把数据存入而已,但是对于读操作,是不应该使用到消息队列的,因为这样会影响用户接收到消息的时间,使用队列依次读取,那么大量用户的响应(撰于 2026 年 1 月 29 日)
Redis 详解 (十二)------ 缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩
本篇博客我们来介绍 Redis 使用过程中需要注意的三种问题:缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩。1、缓存穿透 一、概念 缓存穿透:缓存和数据库中都没有的数据,可用户还是源源不断的发起请求,导致每次请求都会到数据库,从而压垮数据库。如下图红色的流程:比如客户查询一个根本不存在的东西,首先从 Redis 中查不到,然后会去数据库中查询,数据库中也查询不到,那么就不会将数据放入到缓存中,后面如果还有类似源源不断的请求,最后都会压到数据库来处理,从而给数据库造成巨大的压力。二、解决办法 ①、业务层校验 用户发过来的请求,根据请求参数进行校验,对于明显错误的参数,直接拦截返回。比如,请求参数为主键自增 id,那么对于请求小于 0 的 id 参数,明显不符合,可以直接返回错误请求。②、不存在数据设置短过期时间 对于某个查询为空的数据,可以将这个空结果进行 Redis 缓存,但是设置很短的过期时间,比如 30s,可以根据实际业务设定。注意一定不要影响正常业务。③、布隆过滤器 关于布隆过滤器,后面会详细介绍。布隆过滤器是一种数据结构,利用极小的内存,可以判断大量的数据“一定不存在或者可能存在”。对于缓存击穿,我们可以将查询的数据条件都哈希到一个足够大的布隆过滤器中,用户发送的请求会先被布隆过滤器拦截,一定不存在的数据就直接拦截返回了,从而避免下一步对数据库的压力。2、缓存击穿 一、概念 缓存击穿:Redis 中一个热点 key 在失效的同时,大量的请求过来,从而会全部到达数据库,压垮数据库。这里要注意的是这是某一个热点 key 过期失效,和后面介绍缓存雪崩是有区别的。比如淘宝双十一,对于某个特价热门的商品信息,缓存在 Redis 中,刚好 0 点,这个商品信息在 Redis 中过期查不到了,这时候大量的用户又同时正好访问这个商品,就会造成大量的请求同时到达数据库。二、解决办法 ①、设置热点数据永不过期 对于某个需要频繁获取的信息,缓存在 Redis 中,并设置其永不过期。当然这种方式比较粗暴,对于某些业务场景是不适合的。②、定时更新 比如这个热点数据的过期时间是 1h,那么每到 59minutes 时,通过定时任务去更新这个热点 key,并重新设置其过期时间。③、互斥锁 这是解决缓存穿透比较常用的方法。互斥锁简单来说就是在 Redis 中根据 key 获得的 value 值为空时,先锁上,然后从数据库加载,加载完毕,释放锁。若其他线程也在请求该 key 时,发现获取锁失败,则睡眠一段时间 (比如 100ms) 后重试。(该信息的时间戳是 2026 年 4 月 21 日)
一文搞懂 Redis 击穿/穿透/雪崩&实战
2. Redis 缓存常见问题概念解释 2.1 缓存穿透 什么是缓存穿透?缓存穿透是指用户请求一个不存在的数据,由于缓存中没有该数据,请求会直接打到数据库。如果大量的请求都访问不存在的数据,就会导致数据库压力过大,甚至宕机。举例说明:在电商网站中,用户查询一个不存在的商品 ID(如 -1 或者一个非常大的随机数)。由于这个商品 ID 在缓存中不存在,所以每次请求都会直接查询数据库,而数据库查询后发现也没有该商品。如果有大量这样的恶意请求,数据库的压力就会急剧增加。缓存穿透的危害:数据库压力过大,可能导致数据库宕机 系统响应时间延长 服务可用性降低 2.2 缓存击穿 什么是缓存击穿?缓存击穿是指一个热点数据的缓存过期后,大量并发请求同时访问该数据,导致所有请求都直接打到数据库,造成数据库瞬时压力过大。举例说明:在电商网站中,某件热销商品的缓存突然过期。此时,大量用户同时访问该商品详情,由于缓存已经过期,所有的请求都会直接查询数据库。数据库在短时间内需要处理大量请求,可能会导致性能下降甚至宕机。缓存击穿的危害:数据库瞬时压力过大 系统响应时间延长 可能导致数据库宕机 2.3 缓存雪崩 什么是缓存雪崩?缓存雪崩是指大量缓存数据在同一时间段内过期,导致大量请求直接打到数据库,造成数据库压力骤增,甚至宕机。举例说明:如果我们在系统上线时,为所有的商品缓存设置了相同的过期时间 (比如都设置为 1 小时),那么在 1 小时后,所有的商品缓存都会同时过期。这时,大量用户访问网站时,所有的请求都会直接打到数据库,数据库可能无法承受这样的压力而宕机。缓存雪崩的危害:数据库压力骤增,可能导致数据库宕机 系统响应时间严重延长 服务可能完全不可用(来自 2026 年 3 月 17 日的资料)
Redis 使用 | 缓存穿透,雪崩,击穿以及解决方案分析
一。什么是 缓存穿透 缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据,由于缓存是不命中时被动写的,并且出于容错考虑,如果从存储层查不到数据则不写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询,失去了缓存的意义。在流量大时,可能 DB 就挂掉了,要是有人利用不存在的 key 频繁攻击我们的应用,这就是漏洞。小点的单机系统,基本上用 postman 就能搞死,比如我自己买的阿里云服务 像这种你如果不对参数做校验,数据库 id 都是大于 0 的,我一直用小于 0 的参数去请求你,每次都能绕开 Redis 直接打到数据库,数据库也查不到,每次都这样,并发高点就容易崩掉了。缓存穿透解决方案 有很多种方法可以有效地解决缓存穿透问题。1.最常见的则是采用布隆过滤器,将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的 bitmap 中,一个一定不存在的数据会被 这个 bitmap 拦截掉,从而避免了对底层存储系统的查询压力。2.另外也有一个更为简单粗暴的方法 (我们采用的就是这种),如果一个查询返回的数据为空 (不管是数 据不存在,还是系统故障),我们仍然把这个空结果进行缓存,但它的过期时间会很短,最长不超过五分钟。二。什么是 缓存雪崩 我了解的,目前电商首页以及热点数据都会去做缓存 ,一般缓存都是定时任务去刷新,或者是查不到之后去更新的,定时任务刷新就有一个问题。举个简单的例子:如果所有首页的 Key 失效时间都是 12 小时,中午 12 点刷新的,我零点有个秒杀活动大量用户涌入,假设当时每秒 6000 个请求,本来缓存在可以扛住每秒 5000 个请求,但是缓存当时所有的 Key 都失效了。此时 1 秒 6000 个请求全部落数据库,数据库必然扛不住,它会报一下警,真实情况可能 DBA 都没反应过来就直接挂了。此时,如果没用什么特别的方案来处理这个故障,DBA 很着急,重启数据库,但是数据库立马又被新的流量给打死了。这就是我理解的缓存雪崩。我刻意看了下我做过的项目感觉再吊的都不允许这么大的 QPS 直接打 DB 去,不过没慢 SQL 加上分库,大表分表可能还还算能顶,但是跟用了 Redis 的差距还是很大 同一时间大面积失效,那一瞬间 Redis 跟没有一样,那这个数量级别的请求直接打到数据库几乎是灾难性的,你想想如果打挂的是一个用户服务的库,那其他依赖他的库所有的接口几乎都会报错,如果没做熔断等策略基本上就是瞬间挂一片的节奏,你怎么重启用户都会把你打挂,等你能重启的时候,用户早就睡觉去了,并且对你的产品失去了信心,什么垃圾产品。(发布时间是 2024 年 11 月 4 日)
FAQ
什么是缓存穿透?
缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据,由于缓存是不命中时被动写的,并且出于容错考虑,如果从存储层查不到数据则不写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询,失去了缓存的意义。
缓存雪崩产生的原因是什么?
发生缓存雪崩有两个原因:大量数据同时过期;Redis 故障宕机。当大量缓存数据在同一时间过期或者 Redis 故障宕机时,如果此时有大量的用户请求,都无法在 Redis 中处理,于是全部请求都直接访问数据库,从而导致数据库的压力骤增。
如何解决缓存击穿问题?
解决缓存击穿常用的方法有:设置热点数据永不过期;定时更新热点数据;使用互斥锁。互斥锁简单来说就是在 Redis 中根据 key 获得的 value 值为空时,先锁上,然后从数据库加载,加载完毕,释放锁。