服务器的缓存穿透及解决方案

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　　1.什么是缓存穿透

　　缓存穿透其实是指从缓存中没有查到数据，而不得不从后端系统（比如数据库）中查询的情况。

　　什么样的缓存穿透对系统有害呢？答案是大量的穿透请求超过了后端系统的承受范围，造成了后端系统的崩溃。

　　一个经典场景:读取一个用户表中未注册的用户。

　　缓存的读写策略常采用 cache Aside 策略。按照这个策略，先读缓存，再穿透读数据库。由于用户并不存在，所以缓存和数据库中都没有查询到数据，因此也就不会向缓存中回种数据（也就是向缓存中设置值的意思）。

　　这样当再次请求这个用户数据的时候还是会再次穿透到数据库。在这种场景下，缓存并不能有效地阻挡请求穿透到数据库上。

　　2.解决方案

　　有两种:

　　回种空值以及使用布隆过滤器。

　　回种空值比较简单，但需要占用大量存储空间，使用的时候应该评估一下缓存容量是否能够支撑。

　　而布隆过滤器维护了一个数组，可以用来迅速判断一个元素是否存在，那么当我们需要查询某一个用户的信息时，我们首先查询这个 id 在布隆过滤器中是否存在，如果不存在就直接返回空值，而不需要继续查询数据库和缓存，这样就可以极大地减少异常查询带来的缓存穿透。

　　但布隆过滤器有两个缺陷：

　　1. 它在判断元素是否在集合中时是有一定错误几率的，比如它会把不是集合中的元素判断为处在集合中(Hash 算法的问题)

　　布隆过滤器虽然存在误判的情况，但是还是会减少缓存穿透的情况发生，只是需要尽量减少误判的几率，这样判断正确的几率更高，对缓存的穿透也更少。一个解决方案是：

　　使用多个 Hash 算法为元素计算出多个 Hash 值，只有所有 Hash 值对应的数组中的值都为 1 时，才会认为这个元素在集合中。

　　2. 不支持删除元素。

　　最后，对于极热点缓存数据穿透造成的“狗桩效应”，可以通过设置分布式锁或者后台线程定时加载的方式来解决。

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