第一件事情是确认是否需要引入缓存：缓存的核心是缓解压力，而非提高响应速度
引入缓存的原因无非两点：
- 缓解CPU压力而引入缓存（比如将运行结果存起来，要求实时计算的结果存起来，公用数据复用）
- 缓解IO压力引入缓存（将单点部件的读写访问变为可扩缩部件的访问）
缓存属性
- 吞吐量
- 命中率和淘汰规则
- 扩展功能
- 分布式缓存（缓存可分为进程内缓存和分布式缓存两种）
缓存淘汰规则
- FIFO
- LRU（Least Recent Used），淘汰最久未被使用的数据
通常可以通过LinkedList双向队列来实现，使用过的放开头，淘汰末尾。 - LFU（Least Frequently Used），淘汰最不经常使用的数据。给每个数据都加一个访问记录器，每访问一次就加1，需要淘汰时候淘汰访问数最少的数据。
TinyLFU:添加了滑动窗口的概念，一段时间后所有计数器值减半，热度衰退。
分布式缓存
相比于在进程内存中读写速度，一旦涉及网络访问，由网络传输，数据复制，序列化，反序列化等操作所导致的延迟要比内存访问高很多。
复制式分布式缓存
更新很少但是频繁读取的数据，可以将数据分布到不同线程的，这样读就不需要网络访问了。
当数据发生变化时，遵循复制协议，将变更同步到集群的每个节点中。
复制式随着节点的增加呈现性能的平方级别的下将，变更代价变得高昂。
集中式分布式缓存
读写都需要网络访问，不会随着集群节点的数量增加而产生额外的代价。
强一致性zookeeper，弱一致性Redis。
多级缓存
分布式缓存和进程内缓存各有所长，通常将两者搭配使用，可以将进程内缓存作为一级缓存，而分布式缓存作为二级缓存。没找到，回填数据。通过对接口的包装，实现对用户的透明。
缓存风险
缓存穿透
查询在数据库中不存在的数据，每次查询都会触及末端的数据库，这种现象就叫做缓存穿透。
缓存穿透可能是恶意攻击造成的。
有两种解决方案：
- 将查询为空的key也缓存，从而一段时间内一个空查询只会穿透一次。
- 在缓存之前设置一个布隆过滤器。
缓存击穿
热点数据失效，导致大量的请求击穿缓存到达数据库，导致数据库压力倍增，就叫做缓存击穿。
有两种解决方案：
- 加锁同步，以请求的key为锁，使得只有第一个请求可以流入真实的数据源，其他线程阻塞或者重试。
- 热点数据手动管理
缓存雪崩
缓存雪崩通常描述的是更广泛范围的缓存失效情况，而缓存击穿则更侧重于某个具体数据的失效引起的问题。
出现这种情况通常是因为冷启动，或者大量数据的过期时间设置相似导致的。
策略：
- 不要将大量数据的过期时间设置的相似。
- 热启动。
- 建立分布式集群，提高可用性。
缓存污染
缓存中的数据和数据源中的数据不一致（最终一致性）。