第十五课：缓存三大灾难——穿透、击穿、雪崩的系统解法

这一课是Redis 真正进入工程阶段的标志。
前一课你学的是“怎么用缓存”，
这一课学的是：

缓存出问题时，系统怎么不崩。

很多公司线上事故，80% 都和这三件事有关。

一、为什么会有“缓存灾难”？

理想情况：

请求 → Redis → 返回

现实情况：

请求绕过 Redis → 打爆 MySQL

当 Redis 失效或设计不当，
数据库瞬间被冲垮。

二、缓存穿透（Cache Penetration）

现象

用户请求一个数据库根本不存在的数据。

例如：

/product/99999999

Redis 没有
MySQL 也没有
每次都查数据库。

攻击者可以疯狂请求不存在 ID，
数据库直接被打爆。

解决方案

1. 空值缓存（最常用）

if (db查不到) { redis.set(key, "null", 60秒); }

2. 布隆过滤器（进阶）

提前判断：

这个 ID 是否可能存在

不存在直接拒绝。

三、缓存击穿（Cache Breakdown）

现象

某个热点 Key 过期，
瞬间大量请求同时打到数据库。

例如：

热门商品详情

TTL 到期那一秒，
几万请求直冲 MySQL。

解决方案

1. 互斥锁（最经典）

只允许一个线程查数据库：

SETNX lock

其他线程等待缓存回填。

2. 永不过期 + 后台更新

缓存不设置 TTL，
由后台定时刷新。

四、缓存雪崩（Cache Avalanche）

现象

大量 Key同一时间过期。

10万缓存 → 同时失效

瞬间全部请求冲数据库。

解决方案

1. TTL 随机化

TTL = 基础时间 + 随机值

避免同一时刻过期。

2. 多级缓存

本地缓存 + Redis + MySQL

五、三者对比一眼看懂

六、工程师级一句话记忆

• 穿透：查空气

• 击穿：热点炸

• 雪崩：集体死

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第15课 · 实战篇：缓存三大灾难落地防御（穿透/击穿/雪崩）