redis 缓存雪崩、穿透、击穿

Jan 5, 2026· giftia

缓存的使用

func GetData(key string) (string, error) {
    // 先查询缓存
    value, err := redisClient.Get(key).Result()
    if err == nil {
        return value, nil
    } else if err == redis.Nil {
        // 缓存失效，从数据库查询
        data, err := db.GetData(key)
        if err != nil {
            return "", err
        }
        // 缓存到redis
        redisClient.Set(key, data, 30*time.Minute)
        return data, nil
    } else {
        return "", err
    }
}

三个问题

缓存击穿

热key突然过期，大量请求打到数据库
冷key突然变热key，过期后大量请求打到数据库

缓存雪崩

大量key集中过期，请求全部打到数据库
redis 服务器宕机，大量请求打到数据库

缓存穿透

缓存和数据库中都没有，大量请求打到数据库（恶意攻击）（比如id为负或id巨大）

解决方案

缓存击穿

永不过期

热key永不过期
冷key先定时过期，监控访问量到某个数量时，设置永不过期

加锁排队

缓存过期后，对于大量请求，使用分布式锁，保证只有一个线程去查询数据库然后重置缓存，其他线程等待从缓存中查询。

func GetData(key string) (string, error) {
    // 先查询缓存
    value, err := redisClient.Get(key).Result()
    if err == nil {
        return value, nil
    } else if err == redis.Nil {
        // 缓存失效，加锁排队
        redisClient.Lock()
        defer redisClient.Unlock()
        // 再次查询缓存(防止上一个抢到锁的线程已经重置了缓存)
        value, err = redisClient.Get(key).Result()
        if err == nil {
            return value, nil
        } else {
            // 缓存失效，从数据库查询
            data, err := db.GetData(key)
            if err != nil {
                return "", err
            }
            // 缓存到redis
            redisClient.Set(key, data, 30*time.Minute)
            return data, nil
        }
    } else {
        return "", err
    }
}

缓存雪崩

随机过期时间

随机设置缓存过期时间，避免集中过期。

func GetData(key string) (string, error) {
    // 先查询缓存
    value, err := redisClient.Get(key).Result()
    if err == nil {
        return value, nil
    } else if err == redis.Nil {
        // 缓存失效，加锁排队
        redisClient.Lock()
        defer redisClient.Unlock()
        // 再次查询缓存(防止上一个抢到锁的线程已经重置了缓存)
        value, err = redisClient.Get(key).Result()
        if err == nil {
            return value, nil
        } else {
            // 缓存失效，从数据库查询
            data, err := db.GetData(key)
            if err != nil {
                return "", err
            }
            // 缓存到redis, 随机过期时间
            expire := time.Duration(rand.Intn(30*60)) * time.Second
            redisClient.Set(key, data, expire)
            return data, nil
        }
    } else {
        return "", err
    }
}

redis 高可用（解决服务器宕机）

集群、哨兵模式、主从模式、容灾备份

缓存穿透

参数校验（不能完全杜绝）

对于查询参数，做必要的校验，比如id是否合法，长度是否合法等。

缓存空值

对于查询不到的数据，设置一个空值到缓存，避免频繁查询数据库。

func GetData(key string) (string, error) {
    // 先查询缓存
    value, err := redisClient.Get(key).Result()
    if err == nil {
        return value, nil
    } else if err == redis.Nil {
        // 缓存失效，加锁排队
        redisClient.Lock()
        defer redisClient.Unlock()
        // 再次查询缓存(防止上一个抢到锁的线程已经重置了缓存)
        value, err = redisClient.Get(key).Result()
        if err == nil {
            return value, nil
        } else {
            // 缓存失效，从数据库查询
            data, err := db.GetData(key)
            if err != nil {
                if err == db.ErrDataNotFound {
                    // 缓存空值
                    redisClient.Set(key, "", 30*time.Minute)
                    return "", nil
                }
                return "", err
            }
            // 缓存到redis, 随机过期时间
            expire := time.Duration(rand.Intn(30*60)) * time.Second
            redisClient.Set(key, data, expire)
            return data, nil
        }
    } else {
        return "", err
    }
}

布隆过滤器（黑白名单）

对于查询的不存在id，放到布隆过滤器中，黑名单，不通过。
对于查询的存在id，放到布隆过滤器中，白名单，通过。