深度探索Redis穿透的应用场景（redis穿透的场景）

深度探索：Redis穿透的应用场景

Redis是一款内存键值数据库，被广泛应用于缓存、消息队列、数据分析等领域。在应用Redis的过程中，我们经常会遇到一种问题，就是Redis穿透。本文将从Redis穿透的概念、原理入手，深入探讨Redis穿透的应用场景以及解决方案。

一、Redis穿透的概念及原理

Redis穿透是指请求缓存中不存在的数据，导致缓存层无法响应请求，进而打到后端数据库，造成数据库压力剧增，系统性能下降等问题。造成Redis穿透的原因有很多，比如恶意攻击、缓存时间设置不合理、缓存击穿等。

缓存穿透产生的原因是缓存找不到对应的数据，一旦这种情况出现，请求就会直接打到后端数据库，造成较大的数据库压力。在Redis中，穿透问题的表现为对一个不存在的key进行查询，这种查询无法在缓存层完成，需要打到后端数据库。

为了解决Redis穿透的问题，可以采用布隆过滤器、缓存击穿技术等一系列方案，下文将侧重讨论穿透的应用场景和解决方案。

二、Redis穿透的应用场景

1.虚拟账户余额查询

虚拟账户涉及到资金池的管理，因此查询账户余额时需要验证用户权限，同时还必须防止恶意攻击。一旦有人使用一个不存在的账户查询余额，就会造成Redis穿透。解决方案是在代码层加锁，通过布隆过滤器将有可能恶意攻击的查询进行拦截。

2.文章评论查询

在文章评论查询过程中，如果用户输入文章不存在的ID，就会造成Redis穿透。针对这种情况，我们可以将不存在的文章ID预先设置为null，并设置一个短时缓存，防止短时间内对这个不存在的文章ID进行重复查询。

3.商品信息查询

在电商应用场景中，我们常常遇到商品信息查询的应用场景。如果存在大量的恶意攻击或者输入错误的请求，就会造成Redis穿透。解决方案之一是使用Redis的setnx命令，保证同一时间内只有一个线程进行商品信息查询操作。

三、解决Redis穿透的方案

1.布隆过滤器

布隆过滤器是一种随机数据结构，可以判断一个元素是否在集合中。布隆过滤器将需要查询的key映射到一个位数组中，并将这些位数全部初始化为0。当进行key的查询时，将key映射到位数组中，如果位数组全部为1则代表key可能存在，需要进一步查询。如果位数组中任意一个为0，则代表key不存在，直接缓存null并设置短时间缓存即可。

2.缓存空对象

对不存在的key进行缓存空对象，避免大量的查询请求打到后端数据库中，同时为了避免这些空对象一直占用缓存空间而影响到正常业务，可以设置空对象缓存过期时间，一般设置为1分钟左右即可。

3.缓存穿透锁

将一部分key缓存到redis中，当执行到redis没有的key时，会进行加锁查询。当查询结果返回后，会将结果写回到redis中。当下次查询redis时，发现redis中已经存在该key，则直接返回其值。

四、总结

本文主要探讨了Redis穿透的概念、原理以及应用场景和相应的解决方案。在应用Redis时，大家需要认真考虑如何防止Redis穿透的问题，避免出现大量的数据库查询请求，从而提高系统的性能和稳定性。需要注意的是，不同的应用场景和业务需求需要采取不同的解决方案，灵活应对才能更好的解决问题。