【商城实战】04-进阶篇-缓存与分布式锁

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Jul 1, 2022

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概要：1 缓存的概念；2 高并发环境中缓存的穿透、雪崩、击穿问题及解决方案；2 分布式环境中分布式锁的应用；

缓存与分布式锁

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https://www.mashibing.com/subject/1?courseNo=1099

一、本地缓存和分布式缓存介绍

NotionNext BLOG | loading

该睡觉了。。

https://notion.njsznl.cn/gbf-hc

二、整合redis做分布式缓存

SpringBoot项目中添加Redis的maven依赖


<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>

修改redis配置信息


spring:
  application:
    name: demo
  redis:
    host: 192.168.33.11
    port: 6379

添加Redis配置类（这个是为了序列化配置，生产环境要加）


@Configuration
public class RedisAutoConfiguration {

    /**
     * redisTemplate configuration
     *
     * @param factory factory
     * @return redisTemplate
     */
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(factory);

        redisTemplate.setKeySerializer(RedisSerializer.string());
        redisTemplate.setHashKeySerializer(RedisSerializer.string());

        redisTemplate.setValueSerializer(RedisSerializer.json());
        redisTemplate.setHashValueSerializer(RedisSerializer.json());

        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }

}

测试Redis


@SpringBootTest
class DemoApplicationTests {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @Test
    void contextLoads() {
    }

    @Test
    public void testStringRedisTemplate() {
        //往redis里写数据
        redisTemplate.opsForValue().set("desc", "我是中国人，我爱我的祖国！ " + UUID.randomUUID());
        //读redis里的数据
        System.out.println(redisTemplate.opsForValue().get("desc"));
    }
}

使用工具查看Redis服务器数据（Redis Desktop Manager）

三、高并发下缓存问题

1. 缓存穿透

指查询一个一定不存在的数据，由于缓存是不命中，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。

利用不存在的数据进行攻击，数据库瞬时压力增大，最终导致崩溃

解决方案也比较简单，直接把null结果缓存，并加入短暂的过期时间


public Map<String, List<Product>> getProducts(String pid) {
        String key = CACHE_KEY_PREFIX + pid;

        String products = redisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StringUtils.hasText(products)) {
            //空缓存
            if (CACHE_NULL_VALUE.equals(products)) {
                return null;
            }

            List<Product> list = JSON.parseArray(products, Product.class);
            return list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Product::getSpu));
        }
        
        //缓存没有数据
        List<Product> list = getUsersFromDb(pid);
        if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
            //表示数据库里也没有数据,添加空数据缓存，防止穿透
            redisTemplate.opsForValue().set(key, CACHE_NULL_VALUE, 5, TimeUnit.SECONDS);
            return null;
        } else {
            //数据库查出的数据，存到缓存一份，添加随机过期时间，防止缓存雪崩
            String json = JSON.toJSONString(list);
            redisTemplate.opsForValue().set(key, json, new Random().nextInt(10), TimeUnit.HOURS);
        }
        return list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Product::getSpu));

    }