Redis注解式开发并整合ssm项目以及击穿,穿透和雪崩的介绍及解决方案

目录

一. Redis整合ssm项目

1.1 pom配置

1.2 spring-redis.xml

        ①注册一个redis.properties

        ②配置数据源

        ③连接工厂

        ④配置序列化器

        ⑤配置redis的key生成策略

1.3 applicationContext.xml 中添加spring-redis.xml

二. Redis的注解式开发

2.1 @Cacheable

2.2 @CachePut  

 2.3 @CacheEvict

三. Redis的击穿,穿透,雪崩以及解决方案

3.1 击穿

产生原因

解决思路

3.2 穿透

解决思路

3.3 雪崩

解决思路


一. Redis整合ssm项目

1.1 pom配置

2.9.0
1.7.1.RELEASE


	redis.clients
	jedis
	${redis.version}


	org.springframework.data
	spring-data-redis
	${redis.spring.version}

注意:resources的配置必须要涵盖读取.properties结尾的文件 

1.2 spring-redis.xml

        ①注册一个redis.properties

redis.properties

redis.hostName=localhost1
redis.port=6379
redis.password=123456
redis.timeout=10000
redis.maxIdle=300
redis.maxTotal=1000
redis.maxWaitMillis=1000
redis.minEvictableIdleTimeMillis=300000
redis.numTestsPerEvictionRun=1024
redis.timeBetweenEvictionRunsMillis=30000
redis.testOnBorrow=true
redis.testWhileIdle=true
redis.expiration=3600

注意:当spring上下文中需要注册多个以.properties结尾的配置文件,不能在spring-*中添加注册

Redis注解式开发并整合ssm项目以及击穿,穿透和雪崩的介绍及解决方案_第1张图片 

        ②配置数据源

Redis注解式开发并整合ssm项目以及击穿,穿透和雪崩的介绍及解决方案_第2张图片

        ③连接工厂

Redis注解式开发并整合ssm项目以及击穿,穿透和雪崩的介绍及解决方案_第3张图片

        ④配置序列化器

Redis注解式开发并整合ssm项目以及击穿,穿透和雪崩的介绍及解决方案_第4张图片

        ⑤配置redis的key生成策略

Redis注解式开发并整合ssm项目以及击穿,穿透和雪崩的介绍及解决方案_第5张图片

spring-redis.xml 




    
    

    
    
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
    

    
    
        
        
        
        
        
        
        
        
        
    

    
    
        
        
        
            
        
        
            
        
        
            
        
        
            
        
        
        
    

    
    
        
        
        
        
        
        
        
            
                
            
        
    

    
    

    
    

1.3 applicationContext.xml 中添加spring-redis.xml

applicationContext.xml 



    
    
        
        
        
            
                classpath:jdbc.properties
                classpath:redis.properties
            
        
    


    
    
    

二. Redis的注解式开发

2.1 @Cacheable

配置在方法或类上.

作用:本方法执行后,先去缓存看有没有数据,如果没有,从数据库中查找出来,给缓存中存一份,返回结果。 下次本方法执行,在缓存未过期情况下,先在缓存中查找,有的话直接返回,没有的话从数据库查找。

value:缓存位置的一段名称,不能为空
key:缓存的key,默认为空,表示使用方法的参数类型及参数值作为key,支持SpEL
condition:触发条件,满足条件就加入缓存,默认为空,表示全部都加入缓存,支持SpEL 

测试代码: 

    @Cacheable(value = "xx",key = "'cid:'+#cid",condition = "#cid > 6")
    Clazz selectByPrimaryKey(Integer cid);
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations={"classpath:applicationContext.xml"})
public class ClazzBizTest {
    @Autowired
    private ClazzBiz clazzBiz;

    @Test
    public void test1(){
        System.out.println(clazzBiz.selectByPrimaryKey(10));
        System.out.println(clazzBiz.selectByPrimaryKey(10));
    }

   
}

测试结果:redis中有数据,则访问redis;如果没有数据,则访问MySQL;

 

2.2 @CachePut  

类似于更新操作,即每次不管缓存中有没有结果,都从数据库查找结果,并将结果更新到缓存,并返回结果。

value:缓存的名称,在 spring 配置文件中定义,必须指定至少一个
key:缓存的 key,可以为空,如果指定要按照 SpEL 表达式编写,如果不指定,则缺省按照方法的所有参数进行组合
condition:缓存的条件,可以为空,使用 SpEL 编写,返回 true 或者 false,只有为 true 才进行缓存

测试代码: 

    @CachePut(value = "xx",key = "'cid:'+#cid",condition = "#cid > 6")
    Clazz selectByPrimaryKey(Integer cid);
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations={"classpath:applicationContext.xml"})
public class ClazzBizTest {
    @Autowired
    private ClazzBiz clazzBiz;

    @Test
    public void test1(){
        System.out.println(clazzBiz.selectByPrimaryKey(10));
        System.out.println(clazzBiz.selectByPrimaryKey(10));
    }

   
}

 测试结果:只存不取

 2.3 @CacheEvict

用来清除用在本方法或者类上的缓存数据(用在哪里清除哪里)

value:缓存位置的一段名称,不能为空
key:缓存的key,默认为空,表示使用方法的参数类型及参数值作为key,支持SpEL
condition:触发条件,满足条件就加入缓存,默认为空,表示全部都加入缓存,支持SpEL
allEntries:true表示清除value中的全部缓存,默认为false

测试代码:

    @CacheEvict(value = "xx",key = "'cid:'+#cid",allEntries = true)
    int deleteByPrimaryKey(Integer cid);
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations={"classpath:applicationContext.xml"})
public class ClazzBizTest {
    @Autowired
    private ClazzBiz clazzBiz;


    @Test
    public void test2(){
        clazzBiz.deleteByPrimaryKey(10);
    }
}

测试结果:可以配置删除指定缓存数据,也可以删除符合规则的所有缓存数据;  

三. Redis的击穿,穿透,雪崩以及解决方案

3.1 击穿

缓存击穿就是在处于集中式高并发访问的情况下,当某个热点 key 在失效的瞬间,大量的请求在缓存中获取不到。瞬间击穿了缓存,所有请求直接打到数据库,就像是在一道屏障上击穿了一个洞。

产生原因

  • Key 过期

在 Redis 中,key 有过期时间。如果某一时刻(淘宝秒杀,双十一零点开始)key 失效,那么零点之后对某个 key 失效的商品的所有请求将会直接打到数据库上,很有可能倒是数据库崩掉,仅而造成整个服务的不可用。

  • Key 被内存淘汰机制淘汰

因为内存是有限的,时时刻刻都有新的缓存数据被放到内存中,而旧的数据被淘汰移除内存。如果开启了 Redis 的内存淘汰机制,Key 会存在被所设置的内存淘汰机制所淘汰的情况。

解决思路

由于 key 过期在所难免(注意:非必要情况下不要设置缓存时间永不过期),根据 Redis 的单线程特性,可认为任务是在队列中依次执行的。当请求到达 Redis 发现 key 已经过期时,进行一个操作:设置锁

具体流程大概如下:

  1. 获取 Redis 锁,如果没有获取到,则回到任务队列继续排队
  2. 获取到锁,从数据库拉取数据并放入缓存中
  3. 释放锁,其他请求从缓存中拿到数据

限流:请求redis之前做流量削峰

3.2 穿透

穿透主要原因是很多请求都在访问数据库一定不存在的数据,造成请求将缓存和数据库都穿透的情况。

例如一个卖书的商城一直被请求查询茶叶产品,由于 Redis 缓存主要是用来缓存热点数据,此数据是在数据库上存在的。对于数据库都不存在的数据,是没法缓存的。这种异常流量就会直接到达数据库并且返回“NULL”的查询结果。

解决思路

  • 规则排除

可以增加一些参数检验。例如数据库数据 id 一般都是递增的,如果请求 id = -10 这种参数,势必绕过Redis。避免这种情况,可以对用户真实性检验等操作。

  • null值填充

当缓存穿透时,redis存入一个类似null的值,下次访问则直接缓存返回空,当数据库中存在该数据的值则需要把redis存在的null值清除并载入新值,此方案不能解决频繁随机不规则的key请求。

3.3 雪崩

雪崩和击穿类似,不同的是击穿是一个热点 Key 某时刻失效,而雪崩是大量的热点 Key 在一瞬间失效。当大量缓存的过期时间相同时,缓存到达过期时间集体失效或者未加载到内存中,大量请求绕过缓存层直接访问数据库 load 数据,导致数据库频繁 IO,性能下降乃至宕机崩溃。

例如:双十一零点,很快就会迎来一波抢购,这波商品时间比较集中的放入了缓存,假设缓存30分钟。那么到了凌晨零点半的时候,这批商品的缓存就都过期了。而对这批商品的访问查询,都落到了数据库上,对于数据库而言,就会产生周期性的压力波峰。

解决思路

  • 随机过期时间策略,尽量让缓存失效的时间均匀分布。

可以采取不同分类商品,缓存不同周期。在同一分类中的商品,加上一个随机因子。这样能尽可能分散缓存过期时间,而且,热门类目的商品缓存时间长一些,冷门类目的商品缓存时间短一些,也能节省缓存服务的资源。

注意:但是随机过期时间策略在有时点性的情况下是有问题的方案。举个例子:银行做活动,之前这个利息系数为2%,过了零点系数改为3%,这种情况能将用户的对应的 key 改为随机过期吗?明显不可以,同样存钱,你存到年底利息300万,隔壁老王才200万,银行经理不被天天打才怪。

  • 触发批量更新

正确的思路是:首先要看看这个 Key 过期是不是时点性有关,时点性无关的话,可以随机过期时间解决。如果是时点性有关,例如上述的银行利率调整,那么就要利用强依赖击穿方案,策略是先过去的线程更新一下所有 key。这样带来的问题是一次对要对批量更新操作加上锁,防止重复更新,也要保证批量更新的时间不会对用户体验带来影响。

  • 缓存标记

给每一个缓存数据增加相应的缓存标记,记录缓存的是否失效,如果缓存标记失效,则更新数据缓存。

缓存标记:记录缓存数据是否过期,如果过期会触发通知另外的线程在后台去更新实际key的缓存;

缓存数据:它的过期时间比缓存标记的时间延长 1 倍。例:标记缓存时间 30 分钟,数据缓存设置为 60 分钟。 这样,当缓存标记 key 过期后,实际缓存还能把旧数据返回给调用端,直到另外的线程在后台更新完成后,才会返回新缓存。R

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