面试题：Redis与MySQL结合时，如何处理缓存穿透问题

Question

在基于Redis与MySQL结合实现高效数据处理架构中，缓存穿透是一个常见问题。请描述什么是缓存穿透，以及至少两种可以解决缓存穿透的方法，并简要说明每种方法的原理。

Answer 1

什么是缓存穿透

缓存穿透指的是查询一个一定不存在的数据，由于缓存中没有，所以每次都会查询数据库，若有大量这样的请求，会给数据库造成巨大压力，甚至导致数据库崩溃。

解决方法及原理

1. 布隆过滤器（Bloom Filter） 原理：布隆过滤器是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数。当一个元素被加入集合时，通过多个哈希函数将其映射到布隆过滤器的不同位置，并将这些位置的二进制值置为1。查询时，元素通过同样的哈希函数映射到布隆过滤器的相应位置，如果这些位置的值不全为1，则该元素一定不存在；如果全为1，则该元素可能存在。使用布隆过滤器可以在查询数据库前快速判断数据是否存在，避免对不存在数据的无效数据库查询。
2. 缓存空值 原理：当查询数据库发现数据不存在时，也将这个空值结果缓存起来，并设置一个较短的过期时间。这样下次再查询同样不存在的数据时，直接从缓存中获取空值，而不会查询数据库，减少数据库压力。但要注意设置合适的过期时间，避免长时间缓存空值影响正常数据更新。