如何解决Redis穿透问题（redis穿透问题）

如何解决Redis穿透问题？

Redis作为常用缓存系统，它的高效性和可靠性已得到了广泛认可和应用。然而，在Redis中，有一种名为穿透的现象，可以导致缓存被恶意请求绕过，从而增加了对数据库的访问量。本文将介绍什么是Redis穿透，为什么它会发生，以及如何解决这个问题。

一、什么是Redis穿透?

Redis穿透是指当请求数据缓存在Redis中，但请求数据在数据库中不存在时，访问将直接穿透到数据库上。这会导致大量的无效数据库请求，增加数据库负担，甚至会导致缓存雪崩，进而影响应用的性能。

二、为什么会出现Redis穿透？

Redis穿透通常是由以下原因导致的：

1. 缓存的key或者value为空字符串或null，这些请求尽管它们的key在缓存和数据库中都不存在，也会穿透到数据库上。

2. 恶意攻击请求，一些恶意攻击者会利用缓存中不存在的请求穿透到数据库上，触发访问控制或其他漏洞。

三、如何解决Redis穿透？

1. 使用布隆过滤器

布隆过滤器是一种高效的数据结构，可以用于判断一个元素是否存在于一个集合中。在缓存中，可以利用布隆过滤器判断请求是否存在于数据库，如果不存在，直接返回，在缓存击穿的时候也能够起到一定的保护作用。

示例代码：

import com.google.common.hash.BloomFilter;
import com.google.common.hash.Funnels;
import java.nio.charset.Charset;
// 创建一个布隆过滤器, maxSize表示支持的最大数据量
BloomFilter bloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.stringFunnel(Charset.defaultCharset()), maxSize);
// 添加数据
bloomFilter.put("data1");
bloomFilter.put("data2");

// 判断数据是否存在
if (bloomFilter.mightContn("data1")) {
    // 数据存在
} else {
    // 数据不存在
}

2. 设置缓存层自己的null值

在Redis中，缓存为空有两种情况：缓存不存在和缓存中存在但为空。为了避免缓存穿透，可以将第二种情况处理为空的字符串并写入缓存，这样在缓存中不存在的请求，返回的结果就是一个空字符串，而不会穿透到数据库上。

示例代码：

public String getData(String key) {
    String value = redis.get(key);
    if (StringUtils.isBlank(value)) {
        // 从数据库中获取数据
        value = db.get(key);
        // 数据不为空，写入缓存
        if (StringUtils.isNotBlank(value)) {
            redis.set(key, value);
        }
        // 数据为空，写入一个空字符串
        else {
            redis.set(key, "", EMPTY_EXPIRE_TIME);
        }
    }
    return value;
}

3. 设置缓存失效时间

缓存失效时间是指在一定时间范围内，数据将会自动过期并被缓存淘汰。可以设置缓存失效时间，缓存被淘汰后再访问相同的数据，就会从数据库中读取并写入缓存。这样可以避免缓存雪崩，同时也能够起到一定的保护作用。

示例代码：

// 缓存失效时间为1分钟
redis.set(key, value, 60L);

综上所述，Redis穿透是一种很大的麻烦，可以通过使用布隆过滤器、设置缓存层自己的null值和设置缓存失效时间等多种方式来解决这个问题。在实际应用中，应根据具体情况选择适合自己的方法，从而提升应用的性能。