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缓存模型;
定义:指客户请求的数据在缓存中和数据库中都不存在!这样缓存永远不会命中,请求都会发到数据库;
(穿透即穿透了缓存和数据库);
问题:假设不断发送这样的请求,则会让数据库崩溃;
(1)主动(拦截非法请求)
(2)被动(请求已经进来了)
value=””
)到redis中,当下次再请求时就可以从Redis返回而不用去查数据库;手动覆盖数据到Redis中
;业务逻辑:
1.注入stringRedisTemplate的bean,从Redis查询商户缓存,如果命中则判断是不是空值
,不是则返回商铺信息,是则返回 “店铺不存在“;
2.未命中则查询数据库,如果是空值则报错;
3.若数据库中存在,则将商铺信息更新到Redis中,并更新TTL
有效时间(兜底)!
4.如果数据库中也不存在(缓存穿透),则key=id,value=”“
写入Redis;
效果:
发送id不存在的查询请求,查询Redis和数据库,缓存穿透了,返回“不存在”,会在Redis缓存一个空值;
假设再发送同样的请求,则查询到Redis中的空字符串数据,还是返回“不存在”,但是不走数据库了!
总结:1. 缓存穿透则写入空值 2. Redis命中时需要判断是否为空字符串;
定义:同一时段内有①大量的缓存Key同时失效过期 或者 ②Redis服务宕机,导致大量请求发往数据库,带来巨大压力;
(1)针对大量缓存同时失效:
(2)针对Redis宕机:
定义:
热点数据
:业务通常会有几个数据会被 ①频繁访问,比如秒杀活动,且 ②缓存重建业务比较复杂。
如果缓存中的某个热点数据过期了且缓存重建耗时较长,此时大量的请求线程都会去查询数据库、并缓存重建,会对数据库带来巨大冲击;
(1)互斥锁
查询的时候,一旦Redis未命中,所有请求都去尝试获取锁,获取锁成功的线程去缓存重建;
而获取锁失败的线程则 sleep休眠一会再查询,直到锁释放后,再访问到新的缓存;
这样就只有一个线程去访问数据库了;
优点:保持数据的一致性
缺点:线程需要等待,性能不好(牺牲可用性)
(2)逻辑过期
逻辑过期
让热点数据在Redis中永不过期(不设置TTL);过期时间
的字段放到Value中,让线程可以判断是否逻辑过期;(类似MyBatisPlus的逻辑删除)互斥锁
,优点:线程不需要等待,性能好(保证可用性)
缺点:牺牲一致性
注意:
互斥锁方法和逻辑过期都用了互斥锁,前者当其他线程发现锁被占用后则会一直重试等待直到缓存重建完成;
后者当其他线程发现数据逻辑过期后才去尝试获取锁,锁被占用则获取旧的热点数据,而不会一直等待;
总结:互斥锁和逻辑过期都是在解决缓存重建时的并发问题; 互斥锁即让请求线程等待,保证一致性
;逻辑过期是可以拿到旧数据即保证了可用性
,但是牺牲了一致性
。
controller层传入参数为url中的商铺id,请求方式为 GET;
流程:
setIfAbsent/SETNX
)和解锁(delete
)两个成员方法:Thread.sleep()
),再重新尝试查询Redis(递归);先定义加锁和解锁两个成员方法:
传入锁的key=店铺id,value从1开始(不重要),则加锁或者释放锁;
为了防止锁永不释放,给锁加有效期(兜底),返回Boolean
表示加锁是否成功;
解锁就是直接删除key;
业务逻辑:
就算抛异常最后也要 释放锁,所以将释放锁放在finally
中;
测试:
使用 JMeter
模拟多线程并发的场景;
设置1000个线程,时间共5s,QPS
≈200;
结果:
Idea中显示只查询了一次数据库,成功;
SETNX / setIfAbsent
:(NX=not exist)即key不存在时才能set成功(获取锁)!key已经存在则不能获取锁(锁已被占用), 用来作 互斥锁
使用;
例:
即相当于是互斥锁,只有第一个能成功!后面的都失败了!
释放锁:
为了防止锁永远不被释放,一般加有效期(兜底):假设10秒,一般业务执行在1秒内;
缓存穿透的原因就是因为热点数据过期
,所以设置一个逻辑过期让热点数据永不过期
;
即并不是真正的过期,而是将过期时间字段放到Value中,由开发人员判断是否过期,而不是TTL;
①创建含有逻辑过期时间的实体类(原始数据+逻辑过期时间
):
创建一个RedisData
实体类建立expireTime
逻辑过期时间属性(LocalDateTime类型)即逻辑过期时间,用RedisData对象封装原始shop对象!
②封装原始shop数据,并存入RedisData数据到Redis:
ShopServiceImpl中:
1.根据id查询shop
商铺类型的对象
2.创建新的实体类RedisData
(包含shop对象+逻辑过期时间),将shop对象 封装 到RedisData对象中;
3.设置RedisData对象的逻辑过期属性expireTime
;
4.将RedisData对象即热点数据 存入 Redis,key是shopID+”前缀”;
plusSeconds()
为在当前时间加多少秒,时间由参数传入;加了之后就是逻辑的过期时间了!
Redis中存的RedisData的JSON数据:
③查询(用逻辑过期解决缓存击穿):
ShopServiceImpl中:
由于Redis中热点数据是提前添加好的,理论上一定命中!
则缓存穿透也不用考虑;
1.由于没有用TTL,则理论上Redis一定会命中 !
而为了程序的健壮性才判断是否命中,如果未命中直接返回null即可;
2.命中后,判断是否逻辑过期,需要反序列化为RedisData类型;
3.如果未过期,直接返回数据;
用工厂方法创建 线程池
:
由线程池去创建线程并执行;
4.如果过期了,则需要缓存重建;尝试获取锁,
①如果获取锁成功,则再开启一个线程去缓存重建,这里使用 线程池
,将缓存重建任务提交到线程池,然后原线程返回旧数据;
②获取失败则返回旧数据;
这里线程池的任务执行不需要用返回值,使用execute()方法提交Runable类型任务也可以;
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