前言
設計一個快取系統，不得不要考慮的問題就是：快取穿透、快取擊穿與失效時的雪崩效應。

快取穿透

快取穿透是指查詢一個一定不存在的資料，由於快取是不命中時需要從資料庫查詢，查不到資料則不寫入快取，這將導致這個不存在的資料每次請求都要到資料庫去查詢，造成快取穿透。在流量大時，可能DB就掛掉了，要是有人利用不存在的key頻繁攻擊我們的應用，這就是漏洞。

解決方案：

• 有很多種方法可以有效地解決快取穿透問題，最常見的則是採用布隆過濾器，將所有可能存在的資料雜湊到一個足夠大的bitmap中，一個一定不存在的資料會被這個bitmap攔截掉，從而避免了對底層資料庫的查詢壓力。
• 另外也有一個更為簡單粗暴的方法，如果一個查詢返回的資料為空（不管是資料不存在，還是系統故障），仍然把這個空結果進行快取，但它的過期時間會很短，最長不超過五分鐘。

快取雪崩

快取雪崩是指在設定快取時採用了相同的過期時間，導致快取在某一時刻同時失效，導致所有的查詢都落在資料庫上，造成了快取雪崩。

解決方案：

• 在快取失效後，通過加鎖或者佇列來控制讀資料庫寫快取的執行緒數量。比如對某個key只允許一個執行緒查詢資料和寫快取，其他執行緒等待。
• 可以通過快取reload機制，預先去更新快取，在即將發生大併發訪問前手動觸發載入快取。
• 不同的key，設定不同的過期時間，讓快取失效的時間點儘量均勻。
• 做二級快取，或者雙快取策略。A1為原始快取，A2為拷貝快取，A1失效時，可以訪問A2，A1快取失效時間設定為短期，A2設定為長期。

快取擊穿

對於一些設定了過期時間的key，如果這些key可能會在某些時間點被超高併發地訪問，是一種非常“熱點”的資料。這個時候，需要考慮一個問題：快取被“擊穿”的問題，這個和快取雪崩的區別在於這裡針對某一key快取，前者則是很多key。
快取在某個時間點過期的時候，恰好在這個時間點對這個Key有大量的併發請求過來，這些請求發現快取過期一般都會從後端DB載入資料並回設到快取，這個時候大併發的請求可能會瞬間把後端DB壓垮。