缓存碎碎念缓存的使用场景数据实时性要求不高数据访问量大且更新频率不高的数据经常使用的缓存技术非关系型数据缓存

缓存的使用场景

数据实时性要求不高
数据访问量大且更新频率不高的数据

经常使用的缓存技术

非关系型数据缓存 CDN：内容分发网络
Nginx：静态资源服务器
关系型数据缓存         guavacache：谷歌开源的本地缓存组件
        caffine：第三方开源本地缓存组件
        redis：分布式缓存中间件

互联网应用缓存架构图

src=http___img.shangdixinxi.com_up_info_201910_20191024224701581344.png&refer=http___img.shangdixinxi.jfif

缓存的击穿、穿透及雪崩

缓存击穿：对于一些设置了过期时间的Key，如果这些key可能会在某些时间点被超高并发地访问，是一种非常热点的数据。如果这个key在大量请求同时进来前正好失效，那么所有对这个key的数据查询都落到db，我们称为缓存击穿。
解决：加锁，大量并发只让一个请求去查询热key，其他人等待，查到以后释放锁，其他人获取到锁，先查缓存，就会有数据，不用去查db
缓存穿透：定义：指定查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中的，将去查询数据库，但是数据库也无此记录，我们没有将这次查询的null写入缓存，这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询，失去了缓存的意义。
解决：插空值，并加入短暂过期时间
缓存雪崩：缓存雪崩：缓存雪崩是指在我们设置缓存时key采用了相同的过期时间，导致缓存在某一时刻同时失效，请求全部转发到DB，DB顺势压力过重雪崩。
原有的失效时间基础上增加一个随机值，比如1-5分钟随机，这样可以将缓存时间打散，不在同一时间失效。

分布式环境下的缓存击穿问题解决

使用分布式锁锁住数据库查询插入缓存逻辑

分布式锁的实现

public Object getDistributeLock() {
    String uuid = UUID.randomUUID().toString(); 
    if(lock("lock", uuid)) {
       ...
       // 查询数据库处理
       ...
       unlock("lock", uuid)
    }
}

public boolean lock(String lock, String uuid) {
   // 问题一：死锁问题，如果程序执行失败，Redis锁未得到释放就会导致死锁问题
   // 问题解决：给锁设置一个过期时间，并且保证原子性
   return redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lock, uuid, 300, 
}

public void unlock(String lock, String uuid) {
       // 问题二：查询数据库处理超过redis锁过期时间，别的线程进来，第一个线程将正在处理线程的锁删了
       // 问题解决：redis的值设置成唯一的，比如uuid
       // 问题三：对比锁值和删除锁的操作不是原子操作，程序闪断会导致锁没有被正常删除
       // 问题解决：使用redis脚本替代一下处理逻辑
       // if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1]
       // then
       //    return redis.call("del", KEYS[1])
       // else
       //    return 0
       // end
       if (uuid.equals(lockValue)) {
           redisTemplate.delete(lock);
       }
       return object;
}

分布式锁的第三方组件：Redisson

如果要通过分布式的方式实现所有的本地加锁API，那么我们不用全部手动实现，可以用第三方组件Redisson来实现，Redisson中实现了所有本地锁的分布式版本。

redis的Maven依赖

<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>3.12.0</version>
</dependency>

配置

// 默认连接地址 127.0.0.1:6379
RedissonClient redisson = Redisson.create();
Config config = new Config();
// redis://127.0.0.1:7181
// 可以用"rediss://"来启用 SSL 连接
config.useSingleServer().setAddress("redis://192.168.56.10:6379");
RedissonClient redisson = Redisson.create(config);

使用分布式锁

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");// 最常见的使用方法
lock.lock();
// 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();
    }
}