PHP 缓存穿透以及使用Redis进行缓存加锁

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一 缓存穿透

缓存穿透指的是，当我们访问某个缓存KEY想取得对应的数据时，若此KEY不存在于缓存中，则会去查库。如何解决呢？将每次查询的结果都放入缓存不管是不是空。

public function getArticles($key)
{
    $expire = 60 * 3;
    $data = Cache::get($key);
    //注意：此处使用is_null来判断而不是直接使用 (!$data)来判断。
    //使用 (!$data)来判断的弊端是：如果$data的值为空字符串或者空数组，此处也是不成立的，会继续执行查询DB的语句，造成缓存穿透
    if (!is_null($data)) {
        return $data;
    }
    $data = $this->searchDB();
    Cache::put($key, $data, $expire);
    return $data;
}

这样处理的原因是，即使当前查询的key为空字符串，或者空数组，结果也会被缓存起来。当下一次访问时会直接返回，不会造成缓存穿透

二 缓存加锁（Redis）

若系统的并发很高，当缓存过期时，则大量的请求会穿透缓存，同时到DB中查询，那我们可以设置缓存当缓存过期时，只去DB中请求一次并缓存吗？可以，我们可以使用redis的setNx()
setNx($key) 的作用类似于set($key) ，setNx的意思为 set Not Exists 如果$key不存在则设置，存在则不进行任何操作. 设置成功设置返回1，说明当前的请求获得了当前的操作权限，设置失败返回0，说明此资源已经被其他请求获得。使用代码实现的话，思路如下：

1. 给存入缓存的数据增加一个过期时间字段暂时给这个字段起名字叫$data['expire']（这个过期时间要短于实际的缓存过期时间），方便在缓存过期前执行加锁和缓存更新。
2. 如果$data['expire']达到过期时间，则执行加锁以及缓存更新。
3. 此时如果有其他请求进入则返回更新之前的数据。

代码如下：

public function getArticlesLock($key)
{
    $time = time();
    $expire = 10 * 2;
    $lockKey = 'lock:k';
    $data = Cache::get($key);

    if (!is_null($data)) {
        //缓存未过期
        if ($data['expire'] > time()){
            return $data['data'];
        }
        //加锁失败说明已经有请求执行加锁，返回之前的缓存数据
        if (!Redis::setnx($lockKey,1)) {
            return $data['data'];
        }
    }
    sleep(3);
    $datat = $this->searchDB();
    $data = [
        'data' => $datat,
        'expire' => $time + $expire - 10
    ];
    $r = Cache::put($key, $data, $expire);
    //解锁
    Redis::del($lockKey);
    return $data['data'];
}

当然此处也可以使用set()来代替setnx()加锁，以及使用lua脚本解锁。