在这篇文章中，边肖和大家分享了redis缓存穿透的解决方案和相关实例，所以有需要的朋友可以借鉴一下。

缓存技术可以用来减轻数据库的压力，提高访问效率。目前，缓存在企业项目中越来越受到重视。但是缓存并不意味着只是随便加入项目。这是将缓存集成到项目中的第一步。但是缓存导致的穿透问题，然后是雪跳问题，都是我们迫切需要解决的问题。本文将我平时项目的解决方案分享给大家，供大家参考。

一、缓存穿透的原理

高速缓存的正常使用如图所示：

如图所示，缓存的使用过程：

1.先从缓存中获取数据，如果可以获取，直接将数据返回给用户。这样就不需要访问数据库，从而减轻了数据库的压力。

2.如果缓存中没有数据，将访问数据库。

里面会有一个BUG，如图：

如图所示，缓存就像是数据库的防火墙，将频繁请求的数据放入缓存，从而减轻数据库的压力。但是如果有人恶意攻击，就会很容易穿透你的缓存，把所有的压力都给数据库。比如上图中，你缓存中的键都是正整数，而我只是用负数作为键来访问你的缓存，这样会导致缓存的穿透，直接给数据库造成压力。

二、导致缓存穿透的原因

缓存穿透的问题肯定是在大并发的情况下。基于这一前提，我们对缓存渗透的原因分析如下：

1.恶意攻击，猜测你的密钥是如何命名的，然后估计使用一个不会在你缓存中的密钥进行访问。

2.对于第一次数据访问，当缓存中没有数据时，在并发场景中，所有请求都将被压入数据库。

3.数据库中的数据也是空的，所以即使访问数据库也无法获取数据，所以缓存中肯定没有对应的数据。这也会导致渗透。

三、解决缓存穿透

缓存穿透是逐步避免穿透的原因，如图：

如上图所示，求解步骤如下：

1.web服务器启动时，提前将可能频繁并发访问的数据写入缓存。—这避免了大量请求在步骤3中排队。

2.规范key的命名，统一缓存查询和写入的条目。这样，在入口处，钥匙的规格就得到检验。以这种方式保存的恶意密钥被拦截。

3.同步双检测机制。这时候我们就需要在同步代码块之前使用Synchronized机制查询缓存中是否有对应的键，然后在同步代码块时再查询缓存中是否有要查询的键。这种“双重检测”的目的是为了避免并发场景导致的无意义的数据库访问(也是一种严格避免渗透的方案)。

这一步会导致排队，但是我们在第一步说过，为了避免大量排队，可以提前将大量可预测的请求写入缓存。

4.不管数据库中有没有数据，都在缓存中保存对应的键，只要值为空。这是为了避免由于数据库中缺少这些数据而通过缓存访问数据库。

5.如果第四步的空值太多，也会导致内存耗尽。导致不必要的内存消耗。这样，定期清理空钥匙就很有必要了。避免恶意的内存填充。因此，普通函数无法缓存数据。

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