九、缓存击穿 + 聚划算demo

一、基础知识

1、概念

大量的请求同时查询一个 key 时，此时这个key正好失效了，就会导致大量的请求都打到数据库上面去。

简单说就是热点key突然失效了，暴打mysql。

2、危害

会造成某一时刻数据库请求量过大，压力剧增。

3、解决

（1）互斥更新、随机退避、差异失效时间。

互斥更新：缓存两套数据，访问的时候总会有一套存在，避免击穿问题

随机退避：业务上规避

差异失效时间：两套缓存失效时间不同

 

（2）对于访问频繁的热点key，干脆就不设置过期时间

（3）互斥独占锁防止击穿

多个线程同时去查询数据库的这条数据，那么我们可以在第一个查询数据的请求上使用一个 互斥锁来锁住它。其他的线程走到这一步拿不到锁就等着，等第一个线程查询到了数据，然后做缓存。后面的线程进来发现已经有缓存了，就直接走缓存。

二、案例：淘宝聚划算功能实现+防止缓存击穿

1、分析过程

场景： 1、高并发，用户访问量大。 2、旧商品下线的同时，立马上线新商品。比如旧商品23:59:59下架，新商品00:00:00上架。 3、每类商品只展示固定条数。
步骤	说明
1	100%高并发，绝对不可以用mysql实现
2	先把mysql里面参加活动的数据抽取进redis，一般采用定时器扫描来决定上线活动还是下线取消。
3	支持分页功能，一页20条记录
Redis里面什么样子的数据类型支持上述功能？ 答案：list

2、entities

@Data
@ApiModel(value = "聚划算活动producet信息")
public class Product {
    private Long id;
    /**
     * 产品名称
     */
    private String name;
    /**
     * 产品价格
     */
    private Integer price;
    /**
     * 产品详情
     */
    private String detail;

    public Product() {
    }

    public Product(Long id, String name, Integer price, String detail) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.price = price;
        this.detail = detail;
    }
}

3、Service

@Service
@Slf4j
public class JHSTaskService {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 初始化数据
     */
    @PostConstruct
    public void initJHS() {
        log.info("启动定时器淘宝聚划算功能模拟.........." + DateUtil.now());
        new Thread(() -> {
            //模拟定时器，定时把数据库的特价商品，刷新到redis中
            while (true) {
                //模拟从数据库读取100件特价商品，用于加载到聚划算的页面中
                List<Product> list = this.products();

                //采用redis list数据结构的lpush来实现存储
                //每次更新时，需要删除旧数据
                this.redisTemplate.delete(Constants.JHS_KEY);
                //lpush命令
                this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll(Constants.JHS_KEY, list);
                //间隔一分钟 执行一遍
                try {
                    TimeUnit.MINUTES.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                log.info("runJhs定时刷新..............");
            }
        }, "t1").start();
    }

    /**
     * 模拟从数据库读取100件特价商品，用于加载到聚划算的页面中
     */
    public List<Product> products() {
        List<Product> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            Random rand = new Random();
            int id = rand.nextInt(10000);
            Product obj = new Product((long) id, "product" + i, i, "detail");
            list.add(obj);
        }
        return list;
    }
}

4、Controller

@RestController
@Slf4j
@Api(tags = "聚划算商品列表接口")
public class JHSProductController {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 分页查询：在高并发的情况下，只能走redis查询，走db的话必定会把db打垮
     * http://localhost:5555/swagger-ui.html#/jhs-product-controller/findUsingGET
     */
    @RequestMapping(value = "/pruduct/find", method = RequestMethod.GET)
    @ApiOperation("按照分页和每页显示容量，点击查看")
    public List<Product> find(int page, int size) {
        List<Product> list = null;
        long start = (page - 1) * size;
        long end = start + size - 1;
        try {
            //采用redis list数据结构的lrange命令实现分页查询
            list = this.redisTemplate.opsForList().range(Constants.JHS_KEY, start, end);
            if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
                //TODO 走DB查询
            }
            log.info("查询结果：{}", list);
        } catch (Exception ex) {
            //这里的异常，一般是redis瘫痪 ，或 redis网络timeout
            log.error("exception:", ex);
            //TODO 走DB查询
        }
        return list;
    }
}

三、分析隐患和代码升级

1、隐患

2、升级Service

    @PostConstruct
    public void initJHSAB() {
        log.info("启动AB定时器计划任务淘宝聚划算功能模拟.........." + DateUtil.now());
        new Thread(() -> {
            //模拟定时器，定时把数据库的特价商品，刷新到redis中
            while (true) {
                //模拟从数据库读取100件特价商品，用于加载到聚划算的页面中
                List<Product> list = this.products();
                //先更新B缓存
                this.redisTemplate.delete(Constants.JHS_KEY_B);
                this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll(Constants.JHS_KEY_B, list);
                this.redisTemplate.expire(Constants.JHS_KEY_B, 20L, TimeUnit.DAYS);
                //再更新A缓存
                this.redisTemplate.delete(Constants.JHS_KEY_A);
                this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll(Constants.JHS_KEY_A, list);
                this.redisTemplate.expire(Constants.JHS_KEY_A, 15L, TimeUnit.DAYS);
                //间隔一分钟 执行一遍
                try {
                    TimeUnit.MINUTES.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                log.info("runJhs定时刷新..............");
            }
        }, "t1").start();
    }

3、升级Controller

    @RequestMapping(value = "/pruduct/findab", method = RequestMethod.GET)
    @ApiOperation("按照分页和每页显示容量，点击查看AB")
    public List<Product> findAB(int page, int size) {
        List<Product> list = null;
        long start = (page - 1) * size;
        long end = start + size - 1;
        try {
            //采用redis list数据结构的lrange命令实现分页查询
            //  先查询缓存A，A失效了再查缓存B
            list = this.redisTemplate.opsForList().range(Constants.JHS_KEY_A, start, end);
            if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
                log.info("=========A缓存已经失效了，记得人工修补，B缓存自动延续5天");
                //用户先查询缓存A(上面的代码)，如果缓存A查询不到（例如，更新缓存的时候删除了），再查询缓存B
                this.redisTemplate.opsForList().range(Constants.JHS_KEY_B, start, end);
            }
            log.info("查询结果：{}", list);
        } catch (Exception ex) {
            //这里的异常，一般是redis瘫痪 ，或 redis网络timeout
            log.error("exception:", ex);
            //TODO 走DB查询
        }
        return list;
    }

四、总结