在 Redis 缓存使用中，穿透、击穿、雪崩是三种常见的缓存异常场景，均会导致大量请求直接穿透到数据库，可能引发数据库压力骤增甚至宕机。以下是具体解释：

1. 缓存穿透（Cache Penetration）
定义：指查询一个根本不存在的数据（如 ID 为 -1 的记录），由于缓存中没有该数据（缓存未命中），请求会直接穿透到数据库，而数据库中也没有该数据，导致每次查询都会触发一次无效的数据库访问。

危害：若存在大量此类请求（如恶意攻击），会导致数据库压力过大，甚至宕机。

解决方案：

缓存空值：对查询结果为空的数据，也在 Redis 中缓存一个空值（设置较短的过期时间），避免后续请求直接穿透到数据库。
布隆过滤器：在缓存前加一层布隆过滤器，预先存储所有可能存在的有效 key。查询时先通过布隆过滤器判断 key 是否存在，若不存在则直接返回，避免穿透到数据库。

2. 缓存击穿（Cache Breakdown）
定义：指一个热点 key（被高频访问的 key）在缓存中过期的瞬间，恰好有大量请求同时访问该 key，导致缓存未命中，所有请求瞬间穿透到数据库，造成数据库短时间内压力骤增。

危害：数据库瞬间被大量请求冲击，可能导致过载或宕机。

解决方案：

互斥锁（分布式锁）：当缓存失效时，只有一个请求能获取锁并去数据库查询，其他请求等待重试，避免大量请求同时访问数据库。
热点 key 永不过期：对于热点 key，不设置过期时间，由后台异步更新缓存，确保缓存始终有效（需注意内存占用）。
提前更新缓存：在热点 key 过期前，通过定时任务主动更新缓存，避免过期瞬间的请求穿透。

3. 缓存雪崩（Cache Avalanche）
定义：指在某一时间段内，大量缓存 key 同时过期，或 Redis 服务宕机，导致大量请求无法命中缓存，全部穿透到数据库，造成数据库压力激增，甚至宕机。

危害：数据库可能因无法承受突发流量而崩溃，进而引发整个系统故障。

解决方案：

过期时间错开：给不同 key 设置随机的过期时间（如基础过期时间 + 随机值），避免大量 key 同时过期。
缓存集群高可用：部署 Redis 集群（如主从 + 哨兵、Redis Cluster），避免单点故障导致整个缓存服务不可用。
降级与限流：当数据库压力过大时，对部分非核心请求进行降级处理（返回默认值），或通过限流控制请求量，保护数据库。
持久化机制：开启 Redis 的 RDB 或 AOF 持久化，在 Redis 宕机后能快速恢复数据，减少缓存失效时间。

总结
穿透：查询不存在的数据，缓存和数据库都无值。
击穿：热点 key 过期瞬间，大量请求穿透到数据库。
雪崩：大量 key 同时过期或缓存服务故障，导致所有请求穿透到数据库。

三者的核心差异在于触发场景和范围，解决方案需根据具体场景针对性设计，核心目标是减少数据库的无效压力。