大家好，我是楼仔！

今天写的这个主题内容，其实非常基础，但是作为高并发非常重要的几个场景，绝对绕不开，估计大家面试时，也经常会遇到。

这个主题的文章，网上非常多，本来想直接转载一篇，但是感觉没有合适的，要么文章不够精炼，要么就是精简过头，所以还是自己写一篇吧。

内容虽然基础，但我还是秉承以往的写作风格，参考众多优秀的博客后，打算写一篇能通俗易懂，又不失全面的文章。

前言

我们先看一下正常情况的查询过程：

• 先查询 Redis，如果查询成功，直接返回，查询不存在，去查询 DB；
• 如果 DB 查询成功，数据回写 Redis，查询不存在，直接返回。

缓存穿透

定义：当查询数据库和缓存都无数据时，因为数据库查询无数据，出于容错考虑，不会将结果保存到缓存中，因此每次请求都会去查询数据库，这种情况就叫做缓存穿透。

红色的线条，就是缓存穿透的场景，当查询的 Key 在缓存和 DB 中都不存在时，就会出现这种情况。

可以想象一下，比如有个接口需要查询商品信息，如果有恶意用户模拟不存在的商品 ID 发起请求，瞬间并发量很高，估计你的 DB 会直接挂掉。

可能大家第一反应就是对入参进行正则校验，过滤掉无效请求，对！这个没错，那有没有其它更好的方案呢？

缓存空值

当我们从数据库中查询到空值时，我们可以向缓存中回种一个空值，为了避免缓存被长时间占用，需要给这个空值加一个比较短的过期时间，例如 3~5 分钟。

不过这个方案有个问题，当大量无效请求穿透过来时，缓存内就会有有大量的空值缓存，如果缓存空间被占满了，还会因剔除掉一些已经被缓存的用户信息，反而会造成缓存命中率的下降，所以这个方案，需要评估缓存容量。

如果缓存空值不可取，这时你可以考虑使用布隆过滤器。

布隆过滤器

布隆过滤器是由一个可变长度为 N 的二进制数组与一组数量可变 M 的哈希函数构成，说的简单粗暴一点，就是一个 Hash Map。

原理相当简单：比如元素 key=#3，假如通过 Hash 算法得到一个为 9 的值，就存在这个 Hash Map 的第 9 位元素中，通过标记 1 标识该位已经有数据，如下图所示，0 是无数据，1 是有数据。

所以通过该方法，会得到一个结论：在 Hash Map 中，标记的数据，不一定存在，但是没有标记的数据，肯定不存在。

为什么“标记的数据，不一定存在”呢？因为 Hash 冲突！

比如 Hash Map 的