Redis 的缓存击穿、穿透、雪崩的原因及解决方案？

Redis 的缓存三大问题分别为缓存击穿、缓存穿透和缓存雪崩。

缓存击穿原因：
当一个高并发的请求查询一个不存在的 key 时，请求将会直接穿透至数据库，而不会存入缓存中，这导致大量的请求直接访问数据库，造成数据库崩溃现象。

缓存击穿解决方案：
1. 设置缓存空值：向缓存写入空对象或空字符串。
2. 设置热点数据永不过期：将热点数据设置为永不过期，防止其到期后被同一时间大量的请求同时查询导致击穿失效。
3. 限制请求频率：限制对同一缓存 key 的访问频率，例如增加互斥锁避免重复查询。

缓存穿透原因：
当请求查询一个不存在的 key 时，由于无法在缓存中找到目标数据，会直接穿透至数据库，导致数据库压力过大。

缓存穿透解决方案：
1. 设置缓存空值：如果数据根据数据库查询已经确定不存在，就将其设置为空值，在下次请求时，直接从缓存中读取空值结果，而无需去查询数据库。
2. 过滤非法字符：在缓存层设置白名单，对于请求参数中包含非法字符或者恶意攻击的请求直接舍弃。

缓存雪崩原因：
当缓存集中在一段时间内失效，导致大量请求直接访问数据库，导致数据库压力过大。

缓存雪崩解决方案：
1. 分布式部署缓存：将缓存分布到不同的机器上，减少单一机器的压力。
2. 设置随机失效时间：为避免缓存集中同一时间失效，可以设置不同的缓存过期时间，防止失效集中在同一时间。
3. 紧急措施：出现缓存雪崩问题时，可以临时增加缓存实例，将请求引导到缓存实例处理。