谷粒商城高级篇 (九) --------- 缓存失效问题

灰太狼 2024-04-07 15:36 92阅读 0赞

#### 目录 ####

*  一、缓存穿透
 *  二、缓存雪崩
 *  三、缓存击穿
 *  四、本地加锁解决缓存击穿问题

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先来解决大并发读情况下的缓存失效问题。

## 一、缓存穿透 ##

缓存穿透是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。

在流量大时，可能 DB 就挂掉了，要是有人利用不存在的 key 频繁攻击我们的应用，这就是漏洞。

解决：

**缓存空结果、并且设置短的过期时间。**

![在这里插入图片描述][8e1ba2a2ee0b40d7a13cb24fe5286f30.png]

## 二、缓存雪崩 ##

缓存雪崩是指在我们设置缓存时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 瞬时压力过重雪崩。

解决：

**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，这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低，就很难引发集体失效的事件。**

![在这里插入图片描述][7d3d1989158842e7b2f5bef25c0b788f.png]

## 三、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。

这个时候，需要考虑一个问题：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**

![在这里插入图片描述][4397d64f57004fcc8edf0a877de59f8b.png]

## 四、本地加锁解决缓存击穿问题 ##

// 1. 空结果缓存, 解决缓存穿透
    // 2. 设置过期时间(加随机值), 解决缓存雪崩
    // 3. 加锁, 解决缓存击穿
    @Override
    public Map<String, List<Catelog2Vo>> getCatelogJson() {
        
        // 给缓存中放 json 字符串, 拿出的 json 字符串 , 还能逆转为 能用的对象 [序列化与反序列化]
        // 1. 加入缓存逻辑 缓存中存的数据是 json 字符串
        // json 跨语言、跨平台兼容
        String catelogJSON = redisTemplate.opsForValue().get("catelogJSON");
        if (StringUtils.isEmpty(catelogJSON)) {
        
            // 2. 缓存中没有, 查询数据库
            Map<String, List<Catelog2Vo>> catelogJsonFromDB = getCatalogJsonFromDB();
    
            // 3. 查到的数据再放入缓存, 将对象转为 json 放在缓存中
            
    
            return catelogJsonFromDB;
        }
    
        // 转为指定的对象
        Map<String, List<Catelog2Vo>> result = JSON.parseObject(catelogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catelog2Vo>>>(){
        });
        return  result;
    }
    
    public  Map<String, List<Catelog2Vo>> getCatalogJsonFromDB() {
        
        
        
        // 只要是同一把锁, 就能锁住需要这个锁的所有线程
        // 1. synchronized (this) : SpringBoot 所有的组件在容器中都是单例的
        //1. 查出所有 1 级分类
       
       
       synchronized (this) {
        
           
           // 得到锁以后, 我们应该再去缓存中确定一次, 如果没有才需要继续查询
           // TODO 本地锁 synchronized , JUC(lock) 分布式场景下想要锁住所有 需要分布式锁
    
           String catelogJSON = redisTemplate.opsForValue().get("catelogJSON");
           if (!StringUtils.isEmpty(catelogJSON)) {
        
               // 缓存不为 null 直接返回
               Map<String, List<Catelog2Vo>> result = JSON.parseObject(catelogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catelog2Vo>>>(){
        });
               return  result;
           }
           List<CategoryEntity> level1Categorys = getLevel1Categorys();
    
           //2. 封装数据
           Map<String, List<Catelog2Vo>> parent_cid = level1Categorys.stream().collect(Collectors.toMap(k -> k.getCatId().toString(), v -> {
        
    
               // 1. 每一个一级分类, 查到这个一级分类的二级分类
               List<CategoryEntity> categoryEntities = baseMapper.selectList(new QueryWrapper<CategoryEntity>().eq("parent_cid", v.getCatId()));
    
               List<Catelog2Vo> catelog2Vos = null;
               if (categoryEntities != null) {
        
                   catelog2Vos = categoryEntities.stream().map(l2 -> {
        
                       Catelog2Vo catelog2Vo = new Catelog2Vo(v.getCatId().toString(), null, l2.getCatId().toString(), l2.getName());
                       // 找当前二级分类的三级分类封装成vo
                       List<CategoryEntity> level3Catelog = baseMapper.selectList(new QueryWrapper<CategoryEntity>().eq("parent_cid", l2.getParentCid()));
                       if (level3Catelog != null) {
        
                           List<Catelog2Vo.Category3Vo> collect = level3Catelog.stream().map(l3 -> {
        
                               // 封装成指定格式
                               Catelog2Vo.Category3Vo category3Vo = new Catelog2Vo.Category3Vo(l2.getCatId().toString(), l3.getCatId().toString(), l3.getName());
                               return category3Vo;
                           }).collect(Collectors.toList());
                           catelog2Vo.setCatalog3List(collect);
    
                       }
                       return catelog2Vo;
                   }).collect(Collectors.toList());
               }
               return catelog2Vos;
    
           }));
    
           String s = JSON.toJSONString(parent_cid);
           redisTemplate.opsForValue().set("catelogJSON", s, 1, TimeUnit.DAYS);
           return parent_cid;
       }
    }

[8e1ba2a2ee0b40d7a13cb24fe5286f30.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/2a5d2e1fd0e344d0a2c1d2b6e81a1d46.png
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[4397d64f57004fcc8edf0a877de59f8b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/c1bd9d3c71fe45b1bacb18444bccef9b.png