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快取穿透和快取失效的預防和解決

快取穿透：

• 認識

  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。

• 解決辦法：

1. 對所有可能查詢的引數以hash形式儲存，在控制層先進行校驗，不符合則丟棄。還有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，從而避免了對底層儲存系統的查詢壓力。
2. 也可以採用一個更為簡單粗暴的方法，如果一個查詢返回的資料為空（不管是數 據不存在，還是系統故障），我們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

• 認識

  如果快取集中在一段時間內失效，發生大量的快取穿透，所有的查詢都落在資料庫上，造成了快取雪崩。

  這個沒有完美解決辦法，但可以分析使用者行為，儘量讓失效時間點均勻分佈。大多數系統設計者考慮用加鎖或者佇列的方式保證快取的單執行緒（程序）寫，從而避免失效時大量的併發請求落到底層儲存系統上。

• 解決方法

1. 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。
2. 可以通過快取reload機制，預先去更新快取，再即將發生大併發訪問前手動觸發載入快取
3. 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
4. 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。