什么是缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩？如何解决？

缓存穿透 (Penetration)

现象：查询根本不存在的数据，缓存没命中，请求直打数据库，数据库也没数据。恶意攻击可打挂 DB。

解决：

布隆过滤器 (Bloom Filter)：拦截不存在的关键字。

缓存空对象：即使 DB 没查到，也在 Redis 存一个 null 值（设短过期时间）。

缓存击穿 (Breakdown)

现象：某个热点 Key 突然过期，此时大量并发请求涌入，直打 DB。

解决：

互斥锁 (Mutex Lock)：只让一个线程查 DB 并回写缓存，其他等待。

逻辑过期：Key 不设物理过期时间，而是在 Value 里存一个 expire_time 字段。发现逻辑过期后，异步开启线程重建缓存，当前请求先返回旧数据。

缓存雪崩 (Avalanche)

现象：大量 Key 同时过期，或者 Redis 宕机，导致请求全部涌向 DB。

解决：

随机过期时间：在原过期时间基础上加一个随机值（如 1-5 分钟），避免集体失效。

高可用架构：搭建 Redis 集群（Sentinel 或 Cluster），防止单点宕机。

限流降级：配合 Sentinel/Hystrix/Resilience4j 保护数据库。