redis实现缓存查询（商铺信息缓存为例）

redis实现缓存查询（商铺信息缓存为例）

什么是缓存，缓存的作用

缓存就是数据交换的缓冲区，是存贮数据的临时地方，一般读写性能较高。

对于一个web应用来说，如果我们的查询操作都交给数据库服务器来处理，很可能会导致数据库服务器处理不过来，导致延迟处理甚至是数据库服务器宕机。其中一个解决方案是在web应用与服务器中间简历缓存，把一些常用的数据存储在缓存中，当有查询操作时，首先到缓存中查询，如果缓存中没有数据，再去服务器中查询。这样以来，不仅降低了数据库的压力，同时也提高了查询效率（因为缓存一般在内存中，查询这部分数据不需要与磁盘进行交互）。

缓存虽好，但是维护缓存也需要一定的成本。比如如何保持数据库与缓存数据一致性的问题，当数据库中数据被修改时，如何保证缓存中的数据也同步修改；再比如缓存中的数据保存在内存中，内存的容量是有限的，当内存被这些数据占满时，我们应该如何淘汰部分缓存；同时我们还要维护缓存的高可用性，避免缓存服务器宕机，避免缓存穿透，缓存击穿，缓存雪崩的问题等等。

一图明白redis缓存的作用

没有缓存时：

添加缓存时

代码执行思路（查询商铺为例）

首先根据商铺id在redis缓存中查找是否有对应的商铺信息，如果缓存中存在相关信息，直接返回程序结束。如果缓存中不存在该商铺id对应的商铺，则去数据库中查询。如果数据库中有该商铺信息，首先将其保存到redis中，再返回给客户端（前端），如果数据库中也没有该商铺信息，则返回404。

流程图

代码

@Override
    public Result queryById(Long id) {
        // 从redis查询缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop:" + id);

        // 判断是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            // 存在则直接返回
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return Result.ok(shop);
        }

        // redis中没有则取数据库中查询
        Shop shop = getById(id);

        // 数据库中没有该商铺信息，返回404
        if (shop == null) {
            return Result.fail("此店铺不存在");
        }
        // 数据库中存在，则把它放到redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id,JSONUtil.toJsonStr(shop));
        // 返回数据
        return Result.ok(shop);
    }

上述代码存在问题，试想一下，当在数据库中查询出的结果放入缓存以后，如果内存不发生泄露，这部分数据永远都会存在缓存中，而且不发生改变。那么如果此时数据库中的数据发生了变化，而缓存中的数据不做更新，就会产生数据不一致的问题。解决数据不一致问题一般有三种策略：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AHf94GyW-1657517716584)(C:\Users\24879\Desktop\笔记图片\微信图片_20220711111726.png)]

主动更新一般需要我们程序员自己编写代码，这个过程中我们还需要考虑三个问题：

1. 更新缓存还是删除缓存：当数据库中数据发生变化时，如果每次都更新缓存，会产生很多无效的写操作，因为更新后的数据在查询时才需要用到，所以我们考虑删除缓存，一旦数据库中数据发生改变，我们就把对应的缓存中的数据删除，只有再次查询时，我们才从数据库中查找并把它放进缓存。

2. 如何保证数据库与缓存的操作同时成功或者失败

   单体系统考虑把缓存与数据库操作放在一个事务

   分布式系统利用TCC等分布式事务方案

3. 当一条更新语句执行时，先删除缓存再操作数据库好，还是先操作数据库，再操作缓存好（线程安全问题）？

   这两种情况都可以却也都存在一些问题

​ 先删除缓存再操作数据库：正常情况当线程a删除缓存并更新数据库后，线程b访问数据库并将数据更新到缓存。异常情况是线程a删除缓存后数据库还未来得及更新，线程b就查询，此时缓存为空则查询数据库，查询完成后将数据保存再redis。之后线程a更新数据库。就会导致数据库中的数据与缓存中的数据不一致问题。

​ 先操作数据库再删除缓存：正常情况线程c先更新数据库数据，再把缓存数据删除，线程d访问查询时发现缓存无数据就到数据库中查找并将其放入缓存。异常情况是线程c查询时缓存恰好失效，此时到数据库中查询并将结果返回，再重建缓存之前，线程d更新数据库并删除缓存，线程d执行完之后线程c才开始重建数据库。此时就又会导致数据库与缓存数据不一致问题。

​ 由于先操作数据库再删除缓存出现数据不一致的情况几率比较小。我们就选择后者。

给查询商铺的缓存添加超时剔除和主动更新策略

1. 根据id查询店铺信息，如果缓存未命中，则查询数据库，将数据库结果写入缓存，并设置超时时间

2. 根据id修改店铺信息，先修改数据库再删除缓存

stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id,JSONUtil.toJsonStr(shop),30L, TimeUnit.MINUTES);

@Override
    public Result update(Shop shop) {
        Long id = shop.getId();
        if (id == null) {
            return Result.fail("店铺不能为空");
        }
        //更新数据库
        updateById(shop);
        //删除缓存
        stringRedisTemplate.delete("cache:shop:"+shop.getId());
        return Result.ok();
    }