缓存击穿问题也叫热点Key问题,就是一个被高并发访问并且缓存重建业务较复杂的Key突然失效了,无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击。
Redis实战篇 | Kyle's Blog (cyborg2077.github.io)
目录
解决方案
互斥锁
实现
逻辑过期
实现
解决方案
互斥锁
实现
需求:修改根据id查询商铺的业务,基于互斥锁方式来解决缓存击穿问题
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操作锁的代码
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核心思路就是利用redis的setnx方法来表示获取锁,如果redis没有这个key,则插入成功,返回1,如果已经存在这个key,则插入失败,返回0。在StringRedisTemplate中返回true/false,我们可以根据返回值来判断是否有线程成功获取到了锁
ShopServiceImpl
public Shop queryWithMutex(Long id) {
//先从Redis中查,这里的常量值是固定的前缀 + 店铺id
String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(CACHE_SHOP_KEY + id);
//如果不为空(查询到了),则转为Shop类型直接返回
if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
return shop;
}
if (shopJson != null) {
return null;
}
Shop shop = null;
try {
//否则去数据库中查
boolean flag = tryLock(LOCK_SHOP_KEY + id);
if (!flag) {
Thread.sleep(50);
return queryWithMutex(id);
}
//查不到,则将空值写入Redis
shop = getById(id);
if (shop == null) {
stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
return null;
}
//查到了则转为json字符串
String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(shop);
//并存入redis,设置TTL
stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, jsonStr, CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);
//最终把查询到的商户信息返回给前端
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
unLock(LOCK_SHOP_KEY + id);
}
return shop;
}
// 尝试获取锁
private boolean tryLock(String key){
Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
return BooleanUtil.isTrue(flag);
}
// 释放锁
private void unLock(String key){
stringRedisTemplate.delete(key);
}
逻辑过期
直接在redis中设计一个永久的热点key,当发现逻辑时间已过期则采用类似互斥锁方式解决缓存击穿
实现
- 需求:根据id查询商铺的业务,基于逻辑过期方式来解决缓存击穿问题
- 思路分析:当用户开始查询redis时,判断是否命中
- 如果没有命中则直接返回空数据,不查询数据库
- 如果命中,则将value取出,判断value中的过期时间是否满足
- 如果没有过期,则直接返回redis中的数据
- 如果过期,则在开启独立线程后,直接返回之前的数据,独立线程去重构数据,重构完成后再释放互斥锁
封装数据:因为现在redis中存储的数据的value需要带上过期时间,此时要么你去修改原来的实体类,要么新建一个类包含原有的数据和过期时间
步骤一
- 这里我们选择新建一个实体类,包含原有数据(用万能的Object)和过期时间,这样对原有的代码没有侵入性
@Data
public class RedisData<T> {
private LocalDateTime expireTime;
private T data;
}
步骤二
- 在ShopServiceImpl中新增方法
public void saveShop2Redis(Long id, Long expirSeconds) {
Shop shop = getById(id);
RedisData redisData = new RedisData();
redisData.setData(shop);
redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(expirSeconds));
stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY + id, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
}
步骤三
:正式代码
正式代码我们就直接照着流程图写就好了
//这里需要声明一个线程池,因为下面我们需要新建一个现成来完成重构缓存
private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);
@Override
public Shop queryWithLogicalExpire(Long id) {
//1. 从redis中查询商铺缓存
String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(CACHE_SHOP_KEY + id);
//2. 如果未命中,则返回空
if (StrUtil.isBlank(json)) {
return null;
}
//3. 命中,将json反序列化为对象
RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
//3.1 将data转为Shop对象
JSONObject shopJson = (JSONObject) redisData.getData();
Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
//3.2 获取过期时间
LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
//4. 判断是否过期
if (LocalDateTime.now().isBefore(expireTime)) {
//5. 未过期,直接返回商铺信息
return shop;
}
//6. 过期,尝试获取互斥锁
boolean flag = tryLock(LOCK_SHOP_KEY + id);
//7. 获取到了锁
if (flag) {
//8. 开启独立线程
CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
try {
this.saveShop2Redis(id, LOCK_SHOP_TTL);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
unlock(LOCK_SHOP_KEY + id);
}
});
//9. 直接返回商铺信息
return shop;
}
//10. 未获取到锁,直接返回商铺信息
return shop;
}