Redis缓存雪崩
Redis缓存雪崩指的是在某个时间段，缓存中的大部分数据同时失效，导致大量的请求直接打到数据库上，使得数据库瞬间压力过大，甚至宕机的情况。这种情况下，系统的可用性会受到严重影响。
造成缓存雪崩的原因可能是缓存服务器宕机、缓存键值过期时间设置相同、热点数据过多集中访问等。
- 加强监控，及时发现缓存故障，避免雪崩的出现。
- 缓存失效时间随机化：可以在原有失效时间的基础上增加一个随机值，分散缓存过期时间，防止同时过期的情况出现，从而降低缓存雪崩的概率。
- 设置缓存不过期： 我们可以通过后台服务来更新缓存数据，从而避免因为缓存失效造成的缓存雪崩，也可以在一定程度上避免缓存并发问题。
- 数据预热：在系统上线前，将相关的缓存数据手动加载到缓存系统中，让缓存逐渐达到一个平衡状态。
- 增加缓存层：可以增加一层缓存，将数据缓存在不同的缓存层，缓存失效时间设置不同，降低缓存雪崩的风险。
- 限流熔断：通过限制某个时间段内请求的数量，或者当缓存失效后，通过熔断机制将请求直接拒绝，降低数据库的压力。
Redis缓存击穿
如果缓存中的某个热点数据过期了，此时大量的请求访问了该热点数据，就无法从缓存中读取，直接访问数据库，数据库很容易就被高并发的请求冲垮，这就是缓存击穿的问题。可以认为缓存击穿是缓存雪崩的一个子集。
- 互斥锁方案（Redis 中使用 setNX 方法设置一个状态位，表示这是一种锁定状态），保证同一时间只有一个业务线程请求缓存，未能获取互斥锁的请求，要么等待锁释放后重新读取缓存，要么就返回空值或者默认值。
- 不给热点数据设置过期时间，由后台异步更新缓存，或者在热点数据准备要过期前，提前通知后台线程更新缓存以及重新设置过期时间；
Redis缓存穿透
Redis 缓存穿透是指在缓存中无法找到所请求的数据，导致该请求穿透到后端数据库，使得数据库产生了负载。这种情况可能会发生在请求的数据本身不存在，或者请求的数据不符合缓存的规则，导致缓存无法命中。
缓存穿透会对后端数据库造成很大的负担，甚至会引起宕机等问题，因此需要采取相应的措施来防止缓存穿透。
- 缓存空对象：当缓存中没有找到请求的数据时，可以将一个空的对象缓存起来，这样下次请求同样的数据时，就可以直接从缓存中获取了。但是需要注意的是，空对象的缓存时间不要设置过长，否则会导致缓存中的空对象占用大量的空间，反而会增加缓存的负担。
- 布隆过滤器：布隆过滤器是一种数据结构，可以快速判断一个元素是否存在于集合中。可以将所有可能存在的数据哈希到一个足够大的位数组中，当一个请求过来时，先判断该请求的数据是否存在于位数组中，如果不存在，则可以直接返回，否则再去访问后端数据库。由于布隆过滤器的空间复杂度很小，因此可以大大降低缓存穿透的风险。
- 非法请求的限制：当有大量恶意请求访问不存在的数据的时候，也会发生缓存穿透，因此在 API 入口处我们要判断求请求参数是否合理，请求参数是否含有非法值、请求字段是否存在，如果判断出是恶意请求就直接返回错误，避免进一步访问缓存和数据库。