缓存击穿和缓存穿透

缓存击穿和缓存穿透都是缓存系统中可能出现的问题，但它们的原因和解决方法有所不同。

### 缓存击穿

缓存击穿通常发生在高并发场景下，当某个热门数据的缓存刚好过期时，大量请求同时到达，发现缓存中没有数据，因此这些请求会直接落到后端数据库，导致数据库瞬间压力激增，这种情况称为缓存击穿。

#### 解决方法：

1. **缓存空值**：当数据库查询结果为空时，仍然将空值存储到缓存中，并设置一个过期时间，防止短时间内重复查询。

2. **使用互斥锁**：利用分布式锁，确保在缓存失效后，只有一个请求能够去数据库获取数据，其他请求等待这个请求的结果。

3. **预加载缓存**：在数据即将过期前，通过后台任务主动刷新缓存，避免缓存过期时的集中访问。

4. **限流**：限制单位时间内对数据库的请求次数，防止数据库被瞬间大量请求击垮。

### 缓存穿透

缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据，由于缓存和数据库中都没有该数据，所以每次请求都会直接打到数据库上，这也会导致数据库压力增大，如果这种查询特别多，就构成了缓存穿透。

#### 解决方法：

1. **缓存空值**：与缓存击穿的解决方式类似，当发现请求的key不存在时，仍然将这个key和null值或者特殊标识符存储到缓存中，并设置一个过期时间，这样可以避免下次相同key的请求再次穿透到数据库。

2. **黑白名单**：对于恶意的请求，可以设置黑名单，拒绝这些请求的访问。

3. **接口参数校验**：在请求到达缓存之前，对请求参数进行有效性验证，过滤掉非法请求。

4. **布隆过滤器**：使用布隆过滤器预先判断数据是否存在，只有可能存在时才进行数据库查询，减少无效请求。

总结来说，缓存击穿和缓存穿透的主要区别在于，缓存击穿是因为缓存中原本有的数据过期后，短时间内大量请求同时尝试从数据库获取数据；而缓存穿透是因为请求的数据在缓存和数据库中都不存在，导致请求每次都直接落到底层数据库。解决这两种问题的核心思路都是尽量避免请求直接打到数据库，通过缓存空值、限流、预加载等手段来减轻数据库的压力。