什么是分布式缓存
分布式缓存是一种将数据存储在分布式环境中的缓存系统，旨在提高数据访问速度和性能，并减轻后端存储系统的负载。
分布式缓存特点
主要包含4大特点：
- 高性能和低延迟：分布式缓存可以在内存中存储数据，提供高速的读取和写入操作，以降低数据访问的延迟。
- 可伸缩性：分布式缓存系统可以根据需求动态扩展，添加更多的节点以处理更多的请求和数据量。
- 高可用性和容错性：分布式缓存通过复制数据到多个节点，提供了数据的冗余备份，从而增加了系统的可用性和容错性。
- 数据分片和负载均衡：分布式缓存可以将数据分片存储在不同的节点上，并使用负载均衡算法来均衡请求的负载，从而提高系统的整体性能。
分布式缓存核心问题
分布式缓存面临比较大的问题，如下：
1.缓存雪崩
缓存雪崩：指在某个时间点，大量缓存失效或同时过期，导致大量请求直接访问后端存储系统，造成存储系统压力剧增，甚至崩溃。
如下图所示：
- 缓存失效：在某个时间点，缓存中的大量数据突然失效，可能是由于缓存过期、服务重启、人为操作等原因导致。
- 大量请求访问缓存服务：由于缓存失效，大量的请求开始直接访问缓存服务（如 Redis），这些请求无法在缓存中找到有效的数据。
- 请求转向后端数据库：由于缓存无法满足请求，大量请求转向后端数据库（如 MySQL）进行查询，这导致数据库负载急剧增加。
- 数据库负载急剧增加：大量请求同时访问数据库，导致数据库负载急剧增加，数据库开始出现性能瓶颈，响应时间变长。
2.缓存穿透
问题描述：缓存穿透是指恶意或异常请求查询一个不存在的缓存数据，导致请求直接访问底层存储系统，造成存储系统负载过高。
原因：恶意或异常请求查询不存在的缓存数据，导致缓存无法命中，请求直接访问底层存储系统。
解决方案：使用布隆过滤器、缓存空对象或错误码、接口层数据校验等方式来防止。
3.缓存预热
问题描述：缓存预热是指在系统启动或某个时间点前，将热门数据提前加载到缓存中，以避免冷启动时大量请求直接访问底层存储系统。
原因：系统启动或某个时间点前，将热门数据加载到缓存中，以提高系统响应速度和性能。
解决方案：通过定时任务、异步加载、预加载热点数据等方式来实现。
4.缓存击穿
问题描述：缓存击穿是指对于一个热点数据，当缓存失效时，大量并发请求同时访问底层存储系统，造成存储系统负载激增。
原因：热点数据的缓存失效，大量并发请求同时访问底层存储系统。
解决方案：使用互斥锁、添加热点数据永不过期、使用分布式锁等方式来避免。
分布式缓存应用
1.Web 应用加速
用于缓存网页内容、静态资源、数据库查询结果等，提高网站的访问速度和性能。
2.分布式计算
用于缓存计算结果、中间状态数据等，提高分布式计算任务的执行效率和性能。
3.会话管理
用于缓存用户会话信息、认证令牌等，提高用户登录和认证的速度和性能。
4.内容分发网络（CDN）
用于缓存静态内容、媒体文件等，提供全球范围内的快速内容分发服务。
以上就是分布式缓存详解，更多分布式系统方案，请查看：史上最强分布式系统详解(非常全面)。
