缓存击穿

那次惊魂时刻

周三上午 10 点，流量高峰期。

一切看似正常：

• API 响应时间：50ms
• 缓存命中率：98%
• 外部 API 调用成功率：99%

突然：

系统差点崩溃。事后分析日志，我发现了一个致命问题。

什么是缓存击穿？

缓存击穿是指：

• 某个热点 key（被频繁访问的数据）突然过期
• 大量并发请求同时访问这个 key
• 所有请求都穿透到外部 API
• 外部 API 瞬间压力激增，可能触发限流

关键特征：

• 只有一个 key 过期（不是大面积）
• 但这个 key 非常”热”（访问量巨大）
• 并发请求同时击穿缓存层

击穿 vs 穿透

这两个概念很容易混淆，我们来对比一下：

简单记忆：

• 穿透 = 穿透空对象（数据不存在）
• 击穿 = 击穿热点 key（数据存在但缓存过期）

解决方案一：互斥锁

核心思路：

• 只让一个请求去调用外部 API
• 其他请求等待
• 等第一个请求把数据写入缓存后，大家都从缓存读

优点：

• 保证只有一个请求调用外部 API
• 完全解决击穿问题
• 实现相对简单

缺点：

• 需要处理锁的获取和释放
• 如果持锁请求失败，需要超时机制
• 性能略有损耗（等待时间）

解决方案二：逻辑过期

优点：

• 用户永远能读到数据（不会等待）
• 完全避免外部 API 压力
• 适合对实时性要求不高的场景

缺点：

• 可能返回过期数据（一致性弱）
• 实现复杂（需要异步线程）
• 需要处理并发更新问题

方案对比

效果验证

实施互斥锁方案后的系统指标：

结论：

• 互斥锁方案：适合大多数场景，一致性好
• 逻辑过期方案：适合超高并发、可接受短暂不一致的场景

当前技术架构

练习

练习 1

缓存击穿和缓存穿透的区别是什么？

练习 2

互斥锁方案中，为什么获取锁后要”双重检查”缓存？

时间线：
T1: 请求 A 获取锁成功
T2: 请求 B 获取锁失败，进入等待
T3: 请求 A 调用外部 API 并写入缓存，释放锁
T4: 请求 B 获得锁（因为 A 释放了）
T5: 请求 B 再次调用外部 API ← 这是浪费的！

练习 3

请设计一个带有缓存击穿防护的商品查询流程，使用互斥刷新方案。