Java MQ訊息佇列的基礎知識點有哪些？

快取雪崩

我們先看這個正常的快取流程是怎麼樣的？如下圖所示：

可以看到，首先這個用戶訪問這個某東，然後這個某東去訪問這個Redis，如果Redis 有該訪問數據，就會直接回傳查緩存拿到的數據；如果Redis 快取沒有查到該數據，就會去MySql 資料庫中查詢，查詢到有結果把從MySql 中查到的數據同步至Redis 快取中去，同時會把這個查詢到的結果回回去。

這是一個簡單的正常的快取流程。那我們基於這個正常的快取流程，來看下什麼是快取的雪崩。

首先給大家舉個例子，就是在雙十一的時候，在某東買東西，進入它的這個首頁，由於是雙十一，首頁的訪問量是非常大的，所以首頁的很多資料都是緩存在redis 裡面的。

假設首頁資料儲存在redis 裡的100 個key，設定的快取失效時間是兩個小時，當在雙十一期間，購物超過兩個小時之後，這個首頁資料的redis 快取在這瞬間會全部失效，導致所有的請求都打到這個MySql 資料庫上，此時資料庫的存取壓力增大，造成這個MySql 資料庫回應不及時而掛掉，從而某東的首頁就沒辦法繼續對外提供服務了，然後東哥就特別不開心，把這次的技術負責人送去了非洲。

那麼透過這個舉例，我們來看下面這個圖：

#就是說使用者造訪某東，這個時候redis 裡面的key 大量失效，導致這個某東直接存取資料庫，把大量的請求都打到來資料庫，這種現象就是快取雪崩。簡單來說就是 redis 快取在同一時間大量失效，就像這個雪崩來了一樣。

那麼快取雪崩它的解決方案有幾種呢？下面來說：

• 設定這個快取的失效時間，不讓大量的key 在同一時間失效，也就是在設定這個快取的時候，可以將key 的失效時間分散開。

• 我們部署redis 一般是叢集部署的，可以把這些熱點的key 放到不同的節點上去，讓這些熱點的key 均勻的分佈在不同的redis 節點上。

• 還有就是比較暴力的方法，不設定這個快取失效的時間，讓 key 永遠不會失效。

快取穿透

接下來我們再來介紹什麼是快取穿透。

還是舉個例子：比如說某位老哥開發了一個網站，然後這個網站非常的受歡迎，某一天突然遭到了黑客瘋狂的攻擊，他的這個攻擊手段就是採用這個緩存穿透的原理。

大家都知道通常情況下，資料庫的主鍵是從0開始遞增的，是沒有負數的，那麼這位駭客就利用這點，他不斷的用 ID 小於零的參數發請求過來。這位老哥剛開始是把網站的所有資料放到了redis 快取裡面去，但是駭客是用ID 小於零的數來請求，redis 快取裡面並沒有這個ID 小於零的數據，這樣redis 就查不到這個結果，一旦redis 查不到結果就會去資料庫中查，那麼所有請求都會打到資料庫，而且會一直打到資料庫中去，因為redis 快取這層根本攔截不到這樣的資料。

redis 快取直接被這種資料穿透了，直接穿透到資料庫裡面。同樣我們來看下面這個圖：

首先這個惡意使用者存取某東，用id=-1 的資料去請求，然後這個id=-1 的資料在redis 快取裡面沒有查到，就到資料庫裡面查詢，也沒有查到該條數據，只能回傳空數據給前端了。

這個惡意使用者（駭客）用腳本不斷的發這個資料去請求，直接穿透 redis 打到這個資料庫上，這就是所謂的快取穿透。簡單來說，快取穿透就是指快取和資料庫中都沒有這樣的數據，一般出現這種情況都不是正常的使用者在存取。

那麼快取穿透的解決方案有以下幾點：

• #請求如果穿透redis，直接到資料庫，那麼資料庫無論查出什麼結果，都寫回redis 快取裡面去，這樣下次用同一個參數發來請求的時候，就直接被redis 快取攔截掉了，就不回打到資料庫了。

• 對請求的參數做合法性校驗。

• 比較直接、簡單粗暴的方法，把這個 IP 拉黑。

• 最後是使用布隆過濾器，這是一個非常好的方式。

快取擊穿

我們再來講最後一個問題，就是快取的擊穿。

還是拿雙十一來舉例：東哥在雙十一的時候，發話說想搞一個大活動，說想把自己20年前用的電腦拿出來拍賣，然後有巨多人對這台電腦有興趣，於是東哥決定在雙十一當天九點拍賣這台電腦，然後某東的開發程式設計師，把這台電腦資料放到了redis 快取裡，也就是對應redis 快取裡的一個key。

拍賣的時候，大家熱情都非常的高漲，持續拍賣了將近三個小時，還沒有結束這場線上拍賣，但是這台電腦對應的redis 緩存key 的失效時間是三個半小時。當大家拍賣到三個半小時的時候，這台電腦的緩存key 突然失效了，導致這個大量的拍賣請求在redis 裡面查不到數據，從而這些大量請求就會直接打到數據庫上，此時數據庫的瞬間壓力增大，造成反應不及時而掛掉。
這時候呢，東哥看到自己的這台電腦還沒拍賣出去，有點生氣，於是把這個程式設計師送去了非洲。

同樣我們也來看下面這個圖：

用戶訪問某東，然後去redis 請求某個拍賣秒殺商品，在快取沒有失效的時候，redis 可以把這個查詢到的快取key 的結果回回去，但是當這個快取的key 失效了，這個請求就會擊穿這個redis，直接打到資料庫上。

這裡大家注意的是，這裡是某一個熱點的key，大量的用戶請求不斷的訪問這個熱點的key，當這個熱點的key 突然失效，把請求都打到資料庫上，這個過程就是叫做快取擊穿了。 記住它是擊穿某個一個非常熱點的 key。

那麼這個快取擊穿的解決方案是：

• 讓這個熱點key 不過期，即不設定失效時間（不建議） 。

• 使用分散式鎖定，如果是單體應用的話使用互斥鎖（分散式鎖定後續文章會講）。

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