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基于 MySQL 和 Redis 的缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩及最佳解决方案

为什么缓存优化至关重要? 在高并发系统中,缓存(Redis)能极大地减少数据库(MySQL)查询压力,提升网站性能。然而,如果缓存策略不合理,可能导致 缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩 等经典问题,进而引发数据库崩溃、系统可用性下降、响应变慢。 这些问题不仅影响SEO页面加载速度,还可能导致业务宕机。因此,深入理解Redis缓存的优化策略是架构设计中的关键。本文将详细介绍这些缓存问题的原理、影响,并提供对应的解决方案。 1. 什么是缓存穿透(Cache Penetration)? 缓存穿透: 缓存穿透是指查询的数据在缓存和数据库中都不存在,每次请求都会直接查询数据库还一无所获,导致数据库压力过大,甚至被击穿。通常发生在 恶意攻击、异常数据,导致 Redis 和 MySQL 都查不到数据。 解决方案 ✅ 方法 1:缓存不存在的空值(推荐) 当数据库返回空结果时,将 null 或 empty 值也存入 Redis,防止后续同样的查询持续打穿透到 MySQL 数据库。比如可用如下代码逻辑有效防止缓存穿透: key := "uid:9999999" result := redis.Get(key) if result == nil { user := db.Query("SELECT * FROM users WHERE uid=9999999") if user == nil { redis.Set(key, "empty", 60) // 缓存空值 60 秒 } else { redis.Set(key, user, 600) // 缓存正常数据 10 分钟 } } ✅ 方法 2:布隆过滤器(Bloom Filter)(高效拦截非法请求) 使用布隆过滤器存储所有合法的 uid,请求时先查询布隆过滤器,避免无效查询。 if !bloomFilter.Exists("uid:9999999") { return nil // 直接返回,不查询数据库 } ✅ 方法 3:参数校验 在 API 层面限制非法请求,避免 uid < 0 或超出正常范围的数据进入查询逻辑。