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【黑马点评|项目日记】第三天 缓存相关

我不是Administrator
2025-05-25 / 0 评论 / 0 点赞 / 25 阅读 / 0 字
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1.缓存(Cache)

1.1.核心概念

缓存是一种临时存储数据的高速存储层,用于提升系统性能,减少对慢速数据源(如数据库、API)的频繁访问。

1.2.核心特点

  1. 高性能:数据存储在内存(如Redis)或高速存储中,读写速度远超数据库。
  2. 临时性:缓存数据通常有过期时间,保证数据的最终一致性。
  3. 减轻后端压力:高频访问的数据优先从缓存获取,降低数据库负载。

1.3.常见用途

• 热点数据加速(如商品详情、用户信息)

• 缓解高并发(如秒杀库存)

• 临时存储(如验证码、会话信息)

总结

缓存是“用空间换时间”的优化手段,通过存储临时数据减少计算或IO开销,显著提升系统响应速度。

image-UxMl.png

2.添加商户/店铺类型缓存

当我们查询商户信息时,每次都是从数据库中查询,速度很慢影响体验,所以我们需要引入缓存

2.1.缓存模型与思路

image-PIXt.png

2.2.代码

ShopServiceImpl类中:

@Service
public class ShopServiceImpl extends ServiceImpl<ShopMapper, Shop> implements IShopService {

    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Override
    public Result queryById(Long id) {
        //1 根据id查询Redis是否有缓存
        String key = RedisConstants.CACHE_SHOP_KEY + id;
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        //2 如果存在,返回
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return Result.ok(shop);
        }
        //3 如果不存在,查询数据库
        Shop shop = getById(id);
        //4 数据库中不存在 返回404
        if (shop == null){
            return Result.fail("404店铺不存在!");
        }
        //5 数据库中存在 写入Redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,JSONUtil.toJsonStr(shop));
        //6 返回
        return Result.ok(shop);
    }
}

这里用到了好几个工具类用来转换:

JSONUtil.toBean 把字符串转换成bean对象 这里是Shop对象

JSONUtil.toJsonStr 把对象转换成json格式的字符串

2.3.店铺类型查询添加缓存

重写ShopTypeController中的queryList方法:

实现类的代码:

@Override
    public Result queryList() {
        String key = CACHE_SHOPTYPE;

        // 1. 尝试从缓存获取
        List<String> cachedList = stringRedisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);

        if (cachedList != null && !cachedList.isEmpty()) {
            // 2. 缓存命中,转换数据格式
            List<ShopType> result = cachedList.stream()
                    .map(json -> JSONUtil.toBean(json, ShopType.class))
                    .collect(Collectors.toList());
            return Result.ok(result);
        }

        // 3. 缓存未命中,查询数据库
        List<ShopType> typeList = query().orderByAsc("sort").list();
        if (typeList.isEmpty()) {
            return Result.fail("404 无商铺类型");
        }

        // 4. 写入缓存(保持原有JSON格式)
        List<String> jsonList = typeList.stream()
                .map(shopType -> JSONUtil.toJsonStr(shopType))
                .collect(Collectors.toList());
        stringRedisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, jsonList);
        stringRedisTemplate.expire(key, 1, TimeUnit.HOURS);

        return Result.ok(typeList);
    }

用到的stream流解析:

代码 解释 对应for循环
shopTypes.stream() 把List变成“流水线” for (ShopType shop : shopTypes)
.map(shop -> JSON.toJSONString(shop)) 映射:对每个元素做操作(类似循环体) String json = JSON.toJSONString(shop);
.collect(Collectors.toList()) 收集:把结果存到新List jsonList.add(json);

3.缓存更新策略

分为三类:

  1. 内存淘汰:redis自动进行,当redis内存达到咱们设定的max-memery的时候,会自动触发淘汰机制,淘汰掉一些不重要的数据(可以自己设置策略方式)
  2. 超时剔除:当我们给redis设置了过期时间ttl之后,redis会将超时的数据进行删除,方便咱们继续使用缓存
  3. 主动更新:我们可以手动调用方法把缓存删掉,通常用于解决缓存和数据库不一致问题

Snipaste_2025-05-20_19-33-19.png

3.1.数据库缓存不一致的解决方案

由于我们的缓存的数据源来自于数据库,而数据库的数据是会发生变化的,因此,如果当数据库中数据发生变化,而缓存却没有同步,此时就会有一致性问题存在,其后果是:

用户使用缓存中的过时数据,就会产生类似多线程数据安全问题,从而影响业务,产品口碑等;怎么解决呢?有如下几种方案

  1. Cache Aside Pattern 人工编码方式:缓存调用者在更新完数据库后再去更新缓存,也称之为双写方案
  2. Read/Write Through Pattern : 由系统本身完成,数据库与缓存的问题交由系统本身去处理
  3. Write Behind Caching Pattern :调用者只操作缓存,其他线程去异步处理数据库,实现最终一致

image-MSQH.png

3.2.数据库和缓存不一致采用什么方案

image-huff.png

如果采用第一个方案,那么假设我们每次删除缓存后,如果有查询操作,由于缓存未命中会查询数据库,查询后会写入缓存,这样①会导致删除缓存无意义②高并发大量请求可能击穿数据库;也就是并发脏读和缓存穿透风险

而第二种方案先更新数据库,再删缓存

优势:

  1. 一致性更高:即使删除缓存失败,后续读取也会触发缓存重建(此时数据库已是新数据)。
  2. 减少脏读窗口:数据库操作通常比缓存操作慢,此策略缩短了不一致时间窗口。
  • 删除缓存还是更新缓存?

    • 更新缓存:每次更新数据库都更新缓存,无效写操作较多
    • 删除缓存:更新数据库时让缓存失效,查询时再更新缓存
  • 如何保证缓存与数据库的操作的同时成功或失败?

    • 单体系统,将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

3.2.实现商铺和缓存与数据库双写一致

核心思路如下:

修改ShopController中的业务逻辑,满足下面的需求:

根据id查询店铺时,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

根据id修改店铺时,先修改数据库,再删除缓存

修改重点代码1:修改ShopServiceImpl的queryById方法

设置redis缓存时添加过期时间

@Override
    public Result queryById(Long id) {
        //1 根据id查询Redis是否有缓存
        String key = CACHE_SHOP_KEY + id;
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        //2 如果存在,返回
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return Result.ok(shop);
        }
        // 判断命中的是否是空值 (上面判断的是是不是空,如果是“”的话其实是属于空的,这里判断如果不是null的话那就是空了)
        if (shopJson != null){
            return Result.fail("店铺信息不存在");
        }

        //3 如果不存在,查询数据库
        Shop shop = getById(id);
        //4 数据库中不存在 返回404
        if (shop == null){
            // 不存在 将空值写入Redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,"",CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return Result.fail("404店铺不存在!");
        }
        //5 数据库中存在 写入Redis (设置超时时间30min兜底)
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,JSONUtil.toJsonStr(shop),CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        //6 返回
        return Result.ok(shop);
    }

修改重点代码2

代码分析:通过之前的淘汰,我们确定了采用删除策略,来解决双写问题,当我们修改了数据之后,然后把缓存中的数据进行删除,查询时发现缓存中没有数据,则会从mysql中加载最新的数据,从而避免数据库和缓存不一致的问题

 @Override
    public Result update(Shop shop) {
        Long id = shop.getId();
        if (id == null){
            return Result.fail("店铺id不能为空");
        }
        //1 更新数据库
        updateById(shop);
        //2 删除缓存
        stringRedisTemplate.delete(CACHE_SHOP_KEY + id);
        return Result.ok();
    }

4.缓存穿透

缓存穿透是指客户端请求的数据在缓存中和数据库中都不存在,这样缓存永远不会生效,这些请求都会打到数据库。

缓存穿透很好理解,就是你查询一个缓存和数据库中都没有的数据,每次查询都会直击数据库,如果高并发请求下可能数据库就崩溃了

常见的解决方案有两种:

  • 缓存空对象
    • 优点:实现简单,维护方便
    • 缺点:
      • 额外的内存消耗
      • 可能造成短期的不一致
  • 布隆过滤
    • 优点:内存占用较少,没有多余key
    • 缺点:
      • 实现复杂
      • 存在误判可能

缓存空对象思路分析:当我们客户端访问不存在的数据时,先请求redis,但是此时redis中没有数据,此时会访问到数据库,但是数据库中也没有数据,这个数据穿透了缓存,直击数据库,我们都知道数据库能够承载的并发不如redis这么高,如果大量的请求同时过来访问这种不存在的数据,这些请求就都会访问到数据库,简单的解决方案就是哪怕这个数据在数据库中也不存在,我们也把这个数据存入到redis中去,这样,下次用户过来访问这个不存在的数据,那么在redis中也能找到这个数据就不会进入到缓存了

布隆过滤器:布隆过滤器其实采用的是哈希思想来解决这个问题,通过一个庞大的二进制数组,走哈希思想去判断当前这个要查询的这个数据是否存在,如果布隆过滤器判断存在,则放行,这个请求会去访问redis,哪怕此时redis中的数据过期了,但是数据库中一定存在这个数据,在数据库中查询出来这个数据后,再将其放入到redis中,

假设布隆过滤器判断这个数据不存在,则直接返回

这种方式优点在于节约内存空间,存在误判,误判原因在于:布隆过滤器走的是哈希思想,只要哈希思想,就可能存在哈希冲突

image-nles.png

4.1.编码解决商品查询的缓存穿透问题

核心思路如下:

在原来的逻辑中,我们如果发现这个数据在mysql中不存在,直接就返回404了,这样是会存在缓存穿透问题的

现在的逻辑中:如果这个数据不存在,我们不会返回404 ,还是会把这个数据写入到Redis中,并且将value设置为空,欧当再次发起查询时,我们如果发现命中之后,判断这个value是否是null,如果是null,则是之前写入的数据,证明是缓存穿透数据,如果不是,则直接返回数据。

image-cSjE.png

这里代码再上面的queryById已经修改了,这里就不贴了

4.2.小总结

缓存穿透产生的原因是什么?

  • 用户请求的数据在缓存中和数据库中都不存在,不断发起这样的请求,给数据库带来巨大压力

缓存穿透的解决方案有哪些?

  • 缓存null值
  • 布隆过滤
  • 增强id的复杂度,避免被猜测id规律
  • 做好数据的基础格式校验
  • 加强用户权限校验
  • 做好热点参数的限流

5.缓存雪崩

缓存雪崩是指在同一时段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机,导致大量请求到达数据库,带来巨大压力。

解决方案:

  • 给不同的Key的TTL添加随机值
  • 利用Redis集群提高服务的可用性
  • 给缓存业务添加降级限流策略
  • 给业务添加多级缓存

image-tFru.png

6.缓存击穿

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。

常见的解决方案有两种:

  • 互斥锁
  • 逻辑过期

逻辑分析:假设线程1在查询缓存之后,本来应该去查询数据库,然后把这个数据重新加载到缓存的,此时只要线程1走完这个逻辑,其他线程就都能从缓存中加载这些数据了,但是假设在线程1没有走完的时候,后续的线程2,线程3,线程4同时过来访问当前这个方法, 那么这些线程都不能从缓存中查询到数据,那么他们就会同一时刻来访问查询缓存,都没查到,接着同一时间去访问数据库,同时的去执行数据库代码,对数据库访问压力过大

image-IelY.png

6.1.解决方案

6.1.1.使用互斥锁

因为锁能实现互斥性。假设线程过来,只能一个人一个人的来访问数据库,从而避免对于数据库访问压力过大,但这也会影响查询的性能,因为此时会让查询的性能从并行变成了串行,我们可以采用tryLock方法 + double check来解决这样的问题。

假设现在线程1过来访问,他查询缓存没有命中,但是此时他获得到了锁的资源,那么线程1就会一个人去执行逻辑,假设现在线程2过来,线程2在执行过程中,并没有获得到锁,那么线程2就可以进行到休眠,直到线程1把锁释放后,线程2获得到锁,然后再来执行逻辑,此时就能够从缓存中拿到数据了。

image-GCmh.png

6.1.2.逻辑过期

方案分析:我们之所以会出现这个缓存击穿问题,主要原因是在于我们对key设置了过期时间,假设我们不设置过期时间,其实就不会有缓存击穿的问题,但是不设置过期时间,这样数据不就一直占用我们内存了吗,我们可以采用逻辑过期方案。

我们把过期时间设置在 redis的value中,注意:这个过期时间并不会直接作用于redis,而是我们后续通过逻辑去处理。假设线程1去查询缓存,然后从value中判断出来当前的数据已经过期了,此时线程1去获得互斥锁,那么其他线程会进行阻塞,获得了锁的线程他会开启一个 线程去进行 以前的重构数据的逻辑,直到新开的线程完成这个逻辑后,才释放锁, 而线程1直接进行返回,假设现在线程3过来访问,由于线程线程2持有着锁,所以线程3无法获得锁,线程3也直接返回数据,只有等到新开的线程2把重建数据构建完后,其他线程才能走返回正确的数据。

这种方案巧妙在于,异步的构建缓存,缺点在于在构建完缓存之前,返回的都是脏数据。

image-MQdW.png

6.1.3.对比

互斥锁方案:由于保证了互斥性,所以数据一致,且实现简单,因为仅仅只需要加一把锁而已,也没其他的事情需要操心,所以没有额外的内存消耗,缺点在于有锁就有死锁问题的发生,且只能串行执行性能肯定受到影响

逻辑过期方案: 线程读取过程中不需要等待,性能好,有一个额外的线程持有锁去进行重构数据,但是在重构数据完成前,其他的线程只能返回之前的数据,且实现起来麻烦

image-eIoc.png

6.2.利用互斥锁解决缓存击穿问题

6.2.1.思路

核心思路:相较于原来从缓存中查询不到数据后直接查询数据库而言,现在的方案是 进行查询之后,如果从缓存没有查询到数据,则进行互斥锁的获取,获取互斥锁后,判断是否获得到了锁,如果没有获得到,则休眠,过一会再进行尝试,直到获取到锁为止,才能进行查询

如果获取到了锁的线程,再去进行查询,查询后将数据写入redis,再释放锁,返回数据,利用互斥锁就能保证只有一个线程去执行操作数据库的逻辑,防止缓存击穿

image-vcnF.png

6.2.2.代码

操作锁的代码:

核心思路就是利用redis的setnx方法来表示获取锁,该方法含义是redis中如果没有这个key,则插入成功,返回1,在stringRedisTemplate中返回true, 如果有这个key则插入失败,则返回0,在stringRedisTemplate返回false,我们可以通过true,或者是false,来表示是否有线程成功插入key,成功插入的key的线程我们认为他就是获得到锁的线程。

ShopServiceImpl类中添加代码:


private boolean tryLock(String key) {
    Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
    return BooleanUtil.isTrue(flag);
}

private void unlock(String key) {
    stringRedisTemplate.delete(key);
}

添加方法:

 public Shop queryWithMutex(Long id)  {
        String key = CACHE_SHOP_KEY + id;
        // 1、从redis中查询商铺缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("key");
        // 2、判断是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            // 存在,直接返回
            return JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
        }
        //判断命中的值是否是空值
        if (shopJson != null) {
            //返回一个错误信息
            return null;
        }
        // 4.实现缓存重构
        //4.1 获取互斥锁
        String lockKey = "lock:shop:" + id;
        Shop shop = null;
        try {
            boolean isLock = tryLock(lockKey);
            // 4.2 判断否获取成功
            if(!isLock){
                //4.3 失败,则休眠重试
                Thread.sleep(50);
                return queryWithMutex(id);
            }
            //4.4 成功,根据id查询数据库
             shop = getById(id);
            // 5.不存在,返回错误
            if(shop == null){
                 //将空值写入redis
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,"",CACHE_NULL_TTL,TimeUnit.MINUTES);
                //返回错误信息
                return null;
            }
            //6.写入redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,JSONUtil.toJsonStr(shop),CACHE_NULL_TTL,TimeUnit.MINUTES);

        }catch (Exception e){
            throw new RuntimeException(e);
        }
        finally {
            //7.释放互斥锁
            unlock(lockKey);
        }
        return shop;
    }

6.2.3.测试

这里使用的是jmeter进行压力测试

下载

  • 官网:Apache JMeter
  • 选择 Binaries(二进制包,如 apache-jmeter-5.6.2.zip

安装

unzip apache-jmeter-5.6.2.zip
cd apache-jmeter-5.6.2/bin
./jmeter  # 启动GUI(Linux/macOS)
jmeter.bat  # Windows

⚠️ 注意:生产环境建议用 CLI(无GUI)模式,减少资源占用。

image-MIDU.png

6.3.利用逻辑过期解决缓存击穿问题

6.3.1.思路

需求:修改根据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,而一旦命中后,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,重构完成后释放互斥锁。

image-fwxC.png

6.3.2.代码

如果封装数据: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,要么你新建一个实体类,我们采用第二个方案,这个方案,对原来代码没有侵入性。

步骤一、

@Data
public class RedisData {
    private LocalDateTime expireTime;
    private Object data;
}

步骤二、

//缓存写入
    public void saveShop2Redis(Long id, Long expireSeconds){
        // 1 查询店铺数据
        Shop shop = getById(id);
        // 2 封装逻辑过期时间
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(shop);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(expireSeconds));
        // 3 写入Redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(CACHE_SHOP_KEY+id,JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

步骤三:正式代码

//线程池
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);
    //逻辑过期
    public Shop queryWithLogicalExpire(Long id) {
        //1 根据id查询Redis是否有缓存
        String key = CACHE_SHOP_KEY + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        //2 如果不存在,直接返回
        if (StrUtil.isBlank(json)){
            return null;
        }
        // 3 如果命中 需要先将json反序列化成对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        Shop shop = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), Shop.class);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        //4 判断是否过期
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())){
            //4.1 没有过期 直接返回
            return shop;
        }
        // 4.2 已经过期了 需要缓存重建
        // 5 实现缓存重建
        // 5.1.获取互斥锁
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        // 5.2 判断是否获取锁成功
        if (isLock){
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit( ()->{
                try {
                    //重建缓存
                    this.saveShop2Redis(id,20L);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    unlock(lockKey);
                }
            });
        }
        //返回过期的店铺消息
        return shop;
    }

7.封装Redis工具类

基于StringRedisTemplate封装一个缓存工具类,满足下列需求:

  • 方法1:将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中,并且可以设置TTL过期时间
  • 方法2:将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中,并且可以设置逻辑过期时间,用于处理缓

存击穿问题

  • 方法3:根据指定的key查询缓存,并反序列化为指定类型,利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题
  • 方法4:根据指定的key查询缓存,并反序列化为指定类型,需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题

将逻辑进行封装

说白了就是将代码整合成一个工具类,方便不同方法后面调用,封装中用到的重要思想是泛型,因为是工具类是不知道具体传入和返回的参数是什么类型的,所以都用泛型

在utils包下新建CacheClient类:

package com.hmdp.utils;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;

import static com.hmdp.utils.RedisConstants.*;

//封装Redis工具类
@Slf4j
@Component
public class CacheClient {

    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    //线程池
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit){
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value),time,unit);
    }

    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit){
        //设置逻辑过期
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
        //存入Redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    //缓存穿透
    public <R,ID> R queryWithPassThrough(
            String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallBack, Long time, TimeUnit unit) {
        //1 根据key查询Redis是否有缓存
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        //2 如果存在,直接返回
        if (StrUtil.isNotBlank(json)){
            return JSONUtil.toBean(json,type);
        }
        //3.1 如果不存在 判断命中的是否是空值 (上面判断的是是不是空,如果是“”的话其实是属于空的,这里判断如果不是null的话那就是空了)
        if (json != null){
            return null;
        }
        //3.2 如果不存在,查询数据库
        R r = dbFallBack.apply(id);
        //4 数据库中不存在 返回404
        if (r == null){
            // 不存在 将空值写入Redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,"",CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        //5 数据库中存在 写入Redis
        this.set(key,r,time,unit);
        //6 返回
        return r;
    }

    //逻辑过期
    public <R,ID> R queryWithLogicalExpire(
            String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallBack, Long time, TimeUnit unit) {
        //1 根据id查询Redis是否有缓存
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);

        //2 如果不存在,直接返回
        if (StrUtil.isBlank(json)){
            return null;
        }
        // 3 如果命中 需要先将json反序列化成对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        //4 判断是否过期
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())){
            //4.1 没有过期 直接返回
            return r;
        }
        // 4.2 已经过期了 需要缓存重建
        // 5 实现缓存重建
        // 5.1.获取互斥锁
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        // 5.2 判断是否获取锁成功
        if (isLock){
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit( ()->{
                try {
                    //查询数据库
                    R newR = dbFallBack.apply(id);
                    //写入Redis
                    this.setWithLogicalExpire(key,newR,time,unit);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    unlock(lockKey);
                }
            });
        }
        //返回过期的店铺消息
        return r;
    }

    //互斥锁
    public <R, ID> R queryWithMutex(
            String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {
        String key = keyPrefix + id;
        // 1.从redis查询商铺缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        // 2.判断是否存在
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            // 3.存在,直接返回
            return JSONUtil.toBean(shopJson, type);
        }
        // 判断命中的是否是空值
        if (shopJson != null) {
            // 返回一个错误信息
            return null;
        }

        // 4.实现缓存重建
        // 4.1.获取互斥锁
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        R r = null;
        try {
            boolean isLock = tryLock(lockKey);
            // 4.2.判断是否获取成功
            if (!isLock) {
                // 4.3.获取锁失败,休眠并重试
                Thread.sleep(50);
                return queryWithMutex(keyPrefix, id, type, dbFallback, time, unit);
            }
            // 4.4.获取锁成功,根据id查询数据库
            r = dbFallback.apply(id);
            // 5.不存在,返回错误
            if (r == null) {
                // 将空值写入redis
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                // 返回错误信息
                return null;
            }
            // 6.存在,写入redis
            this.set(key, r, time, unit);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }finally {
            // 7.释放锁
            unlock(lockKey);
        }
        // 8.返回
        return r;
    }


    private boolean tryLock(String key){
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    private void unlock(String key){
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }
}

ShopServiceImpl类中:

@Resource
private CacheClient cacheClient;

 @Override
    public Result queryById(Long id) {
        // 解决缓存穿透
        Shop shop = cacheClient
                .queryWithPassThrough(CACHE_SHOP_KEY, id, Shop.class, this::getById, CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);

        // 互斥锁解决缓存击穿
        // Shop shop = cacheClient
        //         .queryWithMutex(CACHE_SHOP_KEY, id, Shop.class, this::getById, CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);

        // 逻辑过期解决缓存击穿
        // Shop shop = cacheClient
        //         .queryWithLogicalExpire(CACHE_SHOP_KEY, id, Shop.class, this::getById, 20L, TimeUnit.SECONDS);

        if (shop == null) {
            return Result.fail("店铺不存在!");
        }
        // 7.返回
        return Result.ok(shop);
    }
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