缓存
一 缓存基础
1 缓存的概念和作用
缓存就是数据交换的缓冲区（称作Cache），是存贮数据的临时地方，一般读写性能较高
2 缓存的使用
之前没有使用缓存是的模型
3 项目说明
当我们查询商家信息的时候，直接从mysql中获取的。现在我们将原来的项目改造。改造地方在ShopController，我们按照流程图去做，添加redis缓存，业务都是在service中实现的。
# 具体实现流程
1 redis中查询商户缓存
2 判断是否存在
3 存在直接返回
4 不存在根据id去数据库查询
5 数据库也不存在，返回错误
6 存在则写入redis中
7 返回<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.47</version>
</dependency>1 修改controller
/**
* 根据id查询商铺信息
* @param id 商铺id
* @return 商铺详情数据
*/
@GetMapping("/{id}")
public Result queryShopById(@PathVariable("id") Long id) {
return shopService.queryById(id);
// return Result.ok(shopService.getById(id));
}2 修改service
@Resource
private RedisTemplate<String,Object> redisTemplate;
@Override
public Result queryById(Long id) {
//1 redis中查询商户缓存
String shopJson = (String)redisTemplate.opsForValue().get("cache.shop:" + id);
//2 判断是否存在
if(StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
//3存在直接返回
Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
return Result.ok(shop);
}
//4 不存在根据id去数据库查询
Shop shop = this.getById(id);
//5 数据库也不存在，返回错误
if(shop==null){
return Result.fail("店铺不存在");
}
//6 存在则写入redis中
redisTemplate.opsForValue().set("cache.shop:" + id,JSONUtil.toJsonStr(shop));
//7 返回
return Result.ok(shop);
}3 改造首页
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
@Override
public Result queryTypeList() {
List<Object> list = redisTemplate.opsForList().range("cache.list",0,-1);
if(list!=null && list.size()!=0){
return Result.ok(list);
}
List<ShopType> sort = this.query().orderByAsc("sort").list();
if(sort==null||sort.size()==0){
return Result.fail("列表不存在");
}
sort.forEach(s->redisTemplate.opsForList().rightPush("cache.list",s));
return Result.ok(sort);
}二 数据一致性
1 思路
-
查询数据的时候，如果缓存未命中，则查询数据库，将数据写入缓存设置超时时间
-
修改数据时，先修改数据库，在删除缓存。
-
延时双删策略
2 代码实现
-
修改更新方法，添加超时时间
@Override
public Result queryById(Long id) {
//1 redis中查询商户缓存
String shopJson = (String)redisTemplate.opsForValue().get("cache.shop:" + id);
//2 判断是否存在
if(StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
//3存在直接返回
Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
return Result.ok(shop);
}
//4 不存在根据id去数据库查询
Shop shop = this.getById(id);
//5 数据库也不存在，返回错误
if(shop==null){
return Result.fail("店铺不存在");
}
//6 存在则写入redis中
redisTemplate.opsForValue().set("cache.shop:" + id,JSONUtil.toJsonStr(shop),30, TimeUnit.MINUTES);
//7 返回
return Result.ok(shop);
}-
修改ShopController
@PutMapping
public Result updateShop(@RequestBody Shop shop) {
// 写入数据库
//shopService.updateById(shop);
//return Result.ok();
return shopService.update(shop);
}-
修改service代码 延时双删策略
@Override
public Result update(Shop shop) {
Long id = shop.getId();
if(id==null){
return Result.fail("店铺id不存在");
}
// 删除缓存
redisTemplate.delete("cache.shop:" + id);
// 更新数据库
updateById(shop);
Thread.sleep(800);
// 删除缓存
redisTemplate.delete("cache.shop:" + id);
return Result.ok();
}3 修改完代码以后，将所有的缓存删除，执行查询操作，多了超时
4 用postman执行修改方法: localhost:8081/shop
{
"area":"大关",
"sold":3035,
"address":"金华路锦昌文华苑29号",
"name":"102茶餐厅",
"x":120.149192,
"y":30.316078,
"typeId":1,
"id":1
}
执行完成以后，数据库的数据发生改变，查看redis的数据已经删除了。
三 缓存常见问题
1 缓存穿透：
客户端请求的数据，在数据库和redis中都不存在，这样缓存永远都不会生效，请求最终都到了数据库上。
解决方案：
-
当在数据库查询的结果也不存在的时候，可以返回null值给redis，并且设置TTL
-
布隆过滤器
布隆过滤器是一种数据结构，底层是位数组，通过将集合中的元素多次hash得到的结果保存到布隆过滤器中。主要作用就是可以快速判断一个元素是否在集合里面，但是因为算法的原因，也有一定概率的错误。
开发的时候我们一般选择空值值方式。
-
代码方式实现
根据id查询的时候，如果信息不存在，则要将空值写入redis，并设置空值过期时间
@Override
public Result queryById(Long id) {
//1 redis中查询商户缓存
String shopJson = (String)redisTemplate.opsForValue().get("cache.shop:" + id);
//2 判断是否存在
if(StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
//3存在直接返回
Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
return Result.ok(shop);
}
if(shopJson!=null){
return Result.fail("店铺不存在");
}
//4 不存在根据id去数据库查询
Shop shop = this.getById(id);
//5 数据库也不存在，返回错误
if(shop==null){
// 空值写入redis中
redisTemplate.opsForValue().set("cache.shop:" + id,"",3, TimeUnit.MINUTES);
return Result.fail("店铺不存在");
}
//6 存在则写入redis中
redisTemplate.opsForValue().set("cache.shop:" + id,JSONUtil.toJsonStr(shop),30, TimeUnit.MINUTES);
//7 返回
return Result.ok(shop);
}2 缓存击穿：
也叫热点key问题，一个被高并发访问且业务复杂的key突然失效了，无数的请求瞬间给数据库带来的巨大冲击
解决方案： 互斥锁 逻辑过期
互斥锁思路：
查询缓存的时候，未命中需要获取锁 代码ShopServiceImpl
@Override
public Result queryById(Long id) {
//1 redis中查询商户缓存
String shopJson = (String)redisTemplate.opsForValue().get("cache.shop:" + id);
//2 判断是否存在
if(StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
//3存在直接返回
Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
return Result.ok(shop);
}
if(shopJson!=null){
return Result.fail("店铺不存在");
}
Shop shop = null;
String lockKey = "lock.id:" + id;
try {
//代码到这里说明没有命中缓存，那么就可以获取锁了
boolean isLock = tryLock(lockKey);
// 如果没有拿到锁，则等待一会，递归执行代码
if(!isLock){
Thread.sleep(100);
queryById(id);
}
//获取锁成功
//4 不存在根据id去数据库查询
shop = this.getById(id);
//5 数据库也不存在，返回错误
if(shop==null){
// 空值写入redis中
redisTemplate.opsForValue().set("cache.shop:" + id,"",3, TimeUnit.MINUTES);
return Result.fail("店铺不存在");
}
//6 存在则写入redis中
redisTemplate.opsForValue().set("cache.shop:" + id,JSONUtil.toJsonStr(shop),30, TimeUnit.MINUTES);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
unlock(lockKey);
}
//7 返回
return Result.ok(shop);
}
// 获取锁
private boolean tryLock(String key){
Boolean flag = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
return BooleanUtil.isTrue(flag);
}
//释放锁
private void unlock(String key){
redisTemplate.delete(key);
}3 缓存雪崩
同一时间段内，大量的缓存key失效或者redis宕机，到时大量的请求到达数据库，带来巨大的压力。
解决方案
-
给key设置随机的TTL
-
集群方案防止宕机不可用
