面試題
瞭解什麼是 redis 的雪崩、穿透和擊穿？redis 崩潰之後會怎麼樣？系統該如何應對這種情況？如何處理 redis 的穿透？
面試官心理分析
其實這是問到快取必問的，因為快取雪崩和穿透，是快取最大的兩個問題，要麼不出現，一旦出現就是致命性的問題，所以面試官一定會問你。
面試題剖析
快取雪崩
對於系統 A，假設每天高峰期每秒 5000 個請求，本來快取在高峰期可以扛住每秒 4000 個請求，但是快取機器意外發生了全盤當機。快取掛了，此時 1 秒 5000 個請求全部落資料庫，資料庫必然扛不住，它會報一下警，然後就掛了。此時，如果沒有采用什麼特別的方案來處理這個故障，DBA 很著急，重啟資料庫，但是資料庫立馬又被新的流量給打死了。
這就是快取雪崩。
大約在 3 年前，國內比較知名的一個網際網路公司，曾因為快取事故，導致雪崩，後臺系統全部崩潰，事故從當天下午持續到晚上凌晨 3~4 點，公司損失了幾千萬。
快取雪崩的事前事中事後的解決方案如下。
- 事前：redis 高可用，主從+哨兵，redis cluster，避免全盤崩潰。
- 事中：本地 ehcache 快取 + hystrix 限流&降級，避免 MySQL 被打死。
- 事後：redis 持久化，一旦重啟，自動從磁碟上載入資料，快速恢復快取資料。
使用者傳送一個請求，系統 A 收到請求後，先查本地 ehcache 快取，如果沒查到再查 redis。如果 ehcache 和 redis 都沒有，再查資料庫，將資料庫中的結果，寫入 ehcache 和 redis 中。
限流元件，可以設定每秒的請求，有多少能通過元件，剩餘的未通過的請求，怎麼辦？走降級！可以返回一些預設的值，或者友情提示，或者空白的值。
好處：
- 資料庫絕對不會死，限流元件確保了每秒只有多少個請求能通過。
- 只要資料庫不死，就是說，對使用者來說，2/5 的請求都是可以被處理的。
- 只要有 2/5 的請求可以被處理，就意味著你的系統沒死，對使用者來說，可能就是點選幾次刷不出來頁面，但是多點幾次，就可以刷出來一次。
快取穿透
對於系統A，假設一秒 5000 個請求，結果其中 4000 個請求是黑客發出的惡意攻擊。
黑客發出的那 4000 個攻擊，快取中查不到，每次你去資料庫裡查，也查不到。
舉個栗子。資料庫 id 是從 1 開始的，結果黑客發過來的請求 id 全部都是負數。這樣的話，快取中不會有，請求每次都“視快取於無物”，直接查詢資料庫。這種惡意攻擊場景的快取穿透就會直接把資料庫給打死。
解決方式很簡單，每次系統 A 從資料庫中只要沒查到，就寫一個空值到快取裡去，比如 set -999 UNKNOWN。然後設定一個過期時間，這樣的話，下次有相同的 key 來訪問的時候，在快取失效之前，都可以直接從快取中取資料。
快取擊穿
快取擊穿，就是說某個 key 非常熱點，訪問非常頻繁，處於集中式高併發訪問的情況，當這個 key 在失效的瞬間，大量的請求就擊穿了快取，直接請求資料庫，就像是在一道屏障上鑿開了一個洞。
解決方式也很簡單，可以將熱點資料設定為永遠不過期；或者基於 redis or zookeeper 實現互斥鎖，等待第一個請求構建完快取之後，再釋放鎖，進而其它請求才能通過該 key 訪問資料。
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