缓存击穿

一、定义

单个热点Key到期瞬间，海量并发请求绕过Redis，直接访问MySQL。高频访问的热点数据缓存失效时，大量请求同时查询数据库，容易压垮DB。

二、场景举例

爆款文章对应的缓存Key过期，同一时刻大量请求到达。Redis查询不到数据，所有请求直接穿透至数据库查询。

三、四种主流解决方案

1. 分布式互斥锁（Redisson实现）

缓存失效时，仅允许抢到分布式锁的一个请求查询数据库并回写缓存；其余请求阻塞等待，待缓存刷新完成后再读取Redis。 优点：数据一致性强； 缺点：部分请求会被阻塞，降低接口吞吐量。

2. 逻辑过期（异步更新缓存）

不给Key设置物理过期时间，在Value内部嵌入逻辑过期时间戳。

1. 检测到缓存逻辑过期，抢到锁的线程开启异步子线程，查询数据库并刷新缓存、更新时间戳；
2. 主线程以及其他未抢到锁的请求，直接返回旧缓存数据，全程不阻塞、不访问数据库。 优点：请求无阻塞，并发性能高； 缺点：会短暂返回过期数据，无法做到强一致性，适用于商品、资讯等可容忍短暂脏读的业务。

3. 热点Key永不过期

热点数据不设置Redis物理过期时间，通过后台定时任务主动刷新缓存，从根源避免因Key过期引发击穿。 优点：彻底杜绝缓存击穿风险； 缺点：需要额外开发定时刷新任务。

4. 过期时间增加随机偏移量

在原有过期时间基础上增减随机毫秒数，打散过期时间，避免大量热点Key同时失效，同时可顺带缓解缓存雪崩。

四、缓存击穿与缓存穿透区分

• 缓存击穿：热点Key过期，数据在数据库中真实存在，大量并发请求查询同一条有效数据。
• 缓存穿透：查询数据库中不存在的数据，缓存始终无数据，请求每次都会直达数据库。

五、面试高频问题解析

1. 问：什么是缓存击穿，会造成什么影响？

   答： 热点缓存Key过期后，海量并发请求绕过Redis直接访问MySQL。高并发场景下会瞬间增大数据库压力，严重时压垮数据库。

2. 问：介绍几种解决缓存击穿的方案及优缺点？

   答： 一是分布式锁，控制单线程查库更新缓存，一致性好但会阻塞请求；二是逻辑过期，异步刷新缓存，并发性能高但会短暂返回旧数据；三是热点Key永不过期，配合定时任务刷新，实现简单无击穿风险；四是过期时间加随机偏移，打散过期节点，成本最低。

3. 问：逻辑过期方案适用什么业务场景？

   答： 适合可以短暂容忍数据不一致、追求高并发吞吐的业务，例如商品展示、资讯文章等，不适合订单、支付等对数据实时性要求极高的场景。

4. 问：如何快速区分缓存击穿和缓存穿透？

   答： 击穿针对数据库存在的热点数据，由Key过期引发；穿透针对数据库不存在的数据，缓存一直无法命中，两类问题成因与应对方案均不相同。