快取穿透：

快取穿透是指查詢一個一定不存在的數據，由於快取是不命中時被動寫的，並且處於容錯考慮，如果從存儲層查不到數據則不寫入快取，這將導致這個不存在的數據每次請求都要到存儲層去查詢，失去了快取的意義。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。

解決辦法：

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，將所有可能存在的數據哈希到一個足夠大的bitmap中，一個一定不存在的數據會被 這個bitmap攔截掉，從而避免了對底層存儲系統的查詢壓力。另外也有一個更為簡單粗暴的方法（我們採用的就是這種），如果一個查詢返回的數據為空（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

快取雪崩是指在我們設置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，請求全部轉發到DB，DB瞬時壓力過大雪崩。

解決方案：

快取失效時的雪崩效應對底層系統的衝擊非常可怕。大多數系統設計者考慮用加鎖或者隊列的方式保證快取的單線 程（進程）寫，從而避免失效時大量的並發請求落到底層存儲系統上。這裡分享一個簡單方案就時講快取失效時間分散開，比如我們可以在原有的失效時間基礎上增加一個隨機值，比如1-5分鐘隨機，這樣每一個快取的過期時間的重複率就會降低，就很難引發集體失效的事件。

快取擊穿

某個極度“熱點”數據在某個時間點過期時，導致後端DB壓力急劇上升。

對於一些設置了過期時間的key，如果這些key可能會在某些時間點被超高並發地訪問，是一種非常“熱點”的數據。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有大量的並發請求過來，這些請求發現快取過期一般都會從後端DB載入數據並回設到快取，這個時候大並發的請求可能會瞬間把後端DB壓垮。

解決辦法

1. 使用互斥鎖：感知到快取失效，去查詢DB時，使用分散式鎖，使得只有一個執行緒去資料庫載入數據，加鎖失敗的執行緒，等待即可。
2. 手動過期：redis上從不設置過期時間，功能上將過期時間存在key對應的value里，如果發現要過期，通過一個後台的非同步執行緒進行快取的構建，也就是“手動”過期。

文章來源：www.liangsonghua.me

作者介紹：京東資深工程師-梁松華，在穩定性保障、敏捷開發、JAVA高級、微服務架構方面有深入的理解