面试怕问到缓存穿透？看这篇就够了！

缓存穿透

缓存穿透指的是请求的数据在数据库和缓存中都不存在，这样缓存永远都不会生效，这些请求就会直接打到数据库中。

就比方说，你去查询一个商户，带着id为负数的参数去请求，那么这个东西肯定是查不到的，那么redis这层对于数据库的保护伞就永远起不到作用了。如果说有人不怀好意，并发的去请求这个东西，很容易造成数据库挂掉。

那么为了应对这些不怀好意的人，我们怎么去预防呢？

方案一：缓存空对象
我们可以对于这个糟糕的请求，如果第一次数据库，redis都没有查询到（未命中），那么我们那就在redis给他去缓存一个空的对象。这样第二次这个糟糕的请求打过来的时候，redis就把刚刚缓存的空对象返回，这样保护伞的作用也就生效了！

优点：实现简单

缺点：1. 造成额外内存消耗，缓存了很多垃圾 2. 存在短期的不一致

有同学可能会好奇，为什么会造成短期的不一致呢？因为，当我们把一个查不到的东西设置成null的时候，redis成为了保护伞，但是如果在此时，我们讲这个查不到的数据给它赋值了，外面的请求如果再想查到，是不是这个时候的redis不再是保护伞，而是一个厚障壁了？

针对这两个缺点，我们可以通过设置ttl（过期时间）来缓解。

针对第一个缺点，如果redis中的数据设置为null，那么我们就给他的ttl设置的短一点，这样内存就会定期清理了

针对第二个缺点，我们同样可以设置短一点的ttl，这样也许2-3min后，我们就又可以访问到数据库了。或者如果我们新增一条数据到数据库，这时候redis不是变成了厚障壁了嘛，那么，我们在新增的同时。把原来为null的那个防御数据删掉，更新成新的数据，也就是说，在新增数据库的同时，更新缓存！这样是不是也能解决数据不一致的问题呢？
方案二：布隆过滤
看到这张图，我们会发现，有个叫布隆过滤器的东西，它有什么作用呢？
原来他会知道所有数据库里面的数据，如果没有该数据，那么布隆过滤器会将它直接打回。

那么有同学会很好奇，布隆过滤器怎么这么牛，那它岂不是要求存储空间很大？

原来布隆过滤器，会将数据库里面的数据转化成二进制编码，用0 1的方式来告诉请求方它存不存在，这样其实占据的空间是很小的。这种存在与否是概率上的统计，如果布隆过滤器告诉你，它不存在，那么它一定不存在，那如果它告诉你存在，但其实它不一定存在。

说到这里，有同学又会疑惑了，既然它有概率无法拦截恶意请求，那么是不是还是有概率被缓存穿透？

没错，是这样的。没有哪种方案是绝对可靠的，我们需要放到实际的业务场景里仔细分析。

好的，接下来，我们来总结下布隆过滤器的优缺点：
- 优点：内存占用少，没有多余的key
- 缺点：实现起来相对复杂，并且存在误判可能

实战

下面我们将进入一个场景，来实战我们缓存穿透的解决策略。

我们新建了一个表，插入了14条数据

如果说此时我们访问id为999的话，肯定是缓存穿透的，下面我们来写缓存穿透的代码

@Override
    public Result queryById(Long id) {
        if(id == null || id < 0){
            return Result.fail("商户为空");
        }
        String key = SHOP_CACHE_KEY + id;
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        if(StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return Result.ok(shop);
        }

        if(shopJson != null){
            return Result.fail("别攻击我啦");
        }

        Shop shop = getById(id);

        if(shop == null){
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,"",CACHE_NULL_TTL,TimeUnit.MINUTES);
            return Result.fail("未查询到店铺信息");
        }

        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(shop),CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);

        return Result.ok(shop);
    }

如果这个时候我们访问 id 为 999的商品信息，我们redis中肯定查不到，就会去查数据库，数据库也查不到，我们就设置redis中该id的value为null，过期时间设置的短一些，节省内存空间，然后第二次再访问，redis就会起到保护伞的作用啦，不会到数据库。

我们来测试一下