使用redis作为缓存以及企业项目使用分布式锁解决缓存击穿的问题

一、使用环境

使用redis做缓存以及使用redis作分布式锁都是单台redis,不是redis集群。

二、使用redis做缓存可能存在的问题

使用redis作为缓存就是在数据库之前添加redis,在查询数据库之前先查询redis,如果没有再查询数据库,从而减轻数据库的压力

1、缓存击穿

就是redis中存在的一个key,如果恰好过期或者网络问题导致缓存不能命中(redis中查询不到),刚好这又是一个热词,在某一瞬间,请求就会全部绕过redis从而全部查询数据库,一下子把全部的压力放到数据库中,从而就导致数据库被压垮,这就是缓存击穿。

2、缓存穿透

就是攻击人员会利用一个在redis中没有存在的key,那么就会导致redis缓存无法命中,就会查询数据库,同样在数据库中也不会查询得到,攻击人员利用 这个key高并发查询,这时候查询的压力同样绕过key查询数据库,从而压垮数据库,这就是缓存穿透。

3、缓存雪崩

就是多个key在同一时间失效,这个时候,查询的压力就会全部集中数据库,从而压垮数据库,这就是缓存雪崩。

三、解决办法

1、缓存击穿的解决办法:

利用分布式锁,一旦请求从redis中查询不到时候,去数据库查事要提前设置分布式锁,获得锁的请求才能去数据库中查询

2、缓存穿透的解决办法

从Redis中查询不到,去数据库中也查询不到,把这个不存在的key也保存到数据库中,一般不超过5分钟的有效时间。

3、缓存雪崩的解决办法

多个key存入redis中时,在设置有效期时,应该要加上一个随机值,防止多个key在同一时间失效。

四、项目中的应用(使用redis本身自带的分布式锁,redis的客户端是jedis)

public PmsSkuInfo getSkuById(String skuId) {
    PmsSkuInfo pmsSkuInfo = new PmsSkuInfo();
    // 链接缓存
    Jedis jedis = redisUtil.getJedis();
    // 查询缓存
    String skuKey = "sku:"+skuId+":info";
    String skuJson = jedis.get(skuKey);

    if(StringUtils.isNotBlank(skuJson)){//if(skuJson!=null&&!skuJson.equals(""))
        pmsSkuInfo = JSON.parseObject(skuJson, PmsSkuInfo.class);
    }else{
        // 如果缓存中没有,查询mysql
        // 设置分布式锁
        String OK = jedis.set("sku:" + skuId + ":lock", "1", "nx", "px", 10);
        if(StringUtils.isNotBlank(OK)&&OK.equals("OK")){
            // 设置成功,有权在10秒的过期时间内访问数据库
            pmsSkuInfo =  getSkuByIdFromDb(skuId);
            if(pmsSkuInfo!=null){
                // mysql查询结果存入redis
                jedis.set("sku:"+skuId+":info",JSON.toJSONString(pmsSkuInfo));
            }else{
                // 数据库中不存在该sku
                // 为了防止缓存穿透将,null或者空字符串值设置给redis
                jedis.setex("sku:"+skuId+":info",60*3,JSON.toJSONString(""));
            }
        }else{
            // 设置失败,自旋(该线程在睡眠几秒后,重新尝试访问本方法)
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return getSkuById(skuId);
        }
    }
    jedis.close();
    return pmsSkuInfo;
}

编程思路:请求到来时先从redis中查询,如果redis中查询不到,先设置分布式锁,获得锁的请求才能去数据库中查询(解决缓存击穿的问题),如果查询到把数据写入redis缓存中,如果数据库中也查询不到,把这个key也放入到Redis中,value为null,设置较短的过期时间(解决缓存穿透问题)

五、使用RedisSon实现分布式锁

1简介

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格(In-Memory Data Grid)。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象,还提供了许多分布式服务。其中包括(BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue, Deque, BlockingDeque, Semaphore, Lock, AtomicLong, CountDownLatch, Publish / Subscribe, Bloom filter, Remote service, Spring cache, Executor service, Live Object service, Scheduler service) Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离(Separation of Concern),从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

2整合

引入pom


<dependency>
    <groupId>org.redissongroupId>
    <artifactId>redissonartifactId>
    <version>3.10.5version>
dependency>

配置

spring.redis.host=1270.0.1
spring.redis.port=6379

 

配置类

@Configuration
public class GmallRedissonConfig {

    @Value("${spring.redis.host}")
    private String host;

    @Value("${spring.redis.port}")
    private String port;

    @Bean
    public RedissonClient redissonClient(){
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://"+host+":"+port);
        RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
        return redisson;
    }
}

 

3redisson

可重入锁(Reentrant Lock)

基于Redis的Redisson分布式可重入锁RLock Java对象实现了java.util.concurrent.locks.Lock接口。同时还提供了异步(Async)、反射式(Reactive)和RxJava2标准的接口。

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");

// 最常见的使用方法

lock.lock();

另外Redisson还通过加锁的方法提供了leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开了。

// 加锁以后10秒钟自动解锁

// 无需调用unlock方法手动解锁

lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

 

// 尝试加锁,最多等待100秒,上锁以后10秒自动解锁

boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

if (res) {

   try {

     ...

   } finally {

       lock.unlock();

   }

}

 

 

 

RedisSon使用分布式锁测试

package com.atguigu.gmall.RedisSonTest;

import com.atguigu.gmall.util.RedisUtil;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.client.RedisClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * Created by 辉 on 2020/2/18.
 */
@RestController
public class RedisSonTest {
    @Autowired
    RedissonClient  redissonClient;//实现分布式锁的

    @Autowired
    RedisUtil  redisUtil;//获得redis的链接

    @GetMapping(value = "/redissontest")
    public String  RedisSonTest(){
        Jedis jedis = redisUtil.getJedis();
        RLock redisSonLock = redissonClient.getLock("redisSonLock");
        //加锁
        redisSonLock.lock(10, TimeUnit.MINUTES);//有效期十分钟

        String k = jedis.get("k");
        try {
            if(k==null){
            k = "1";
        }
            int inum = Integer.parseInt(k);//获得value的值
            jedis.set("k", inum+1+"");//value增加1
            jedis.close();

        }finally {
            redisSonLock.unlock();
        }
        return k;

    }
}

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