高性能缓存实践-解决缓存击穿-单应用互斥锁

亦凉 2022-12-13 01:29 101阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  目标
     *  互斥锁
     *  实践
     *  业务类
     *   *  注意的小点
     *  controller 层

## 目标 ##

*  了解互斥锁的应用
    
    参考：Java并发编程的艺术 第五章 java中的锁

## 互斥锁 ##

互斥锁用来锁住同一个资源，每次仅允许一个线程加锁（lock）锁定某个资源，其他线程等待，当线程解锁（unlock）,才允许其他线程获取锁。

java中最常见的两种锁：synchronized 和 ReentrantLock

这里考虑优先使用ReentrantLock，因为synchronized 会隐式的获取锁，将锁的获取和释放固化了，在解决缓存击穿的场景下，我们期望自己来控制获取锁和释放锁的时机。ReentrantLock 可以通过lock 或者 trylock 方法获取锁，使用 unlock 方法释放锁。

## 实践 ##

项目地址：[https://github.com/gengzi/codecopy][https_github.com_gengzi_codecopy]

具体代码：fun.gengzi.codecopy.business.product 下的代码

思路：通过互斥锁，仅允许第一个线程获得锁，访问数据库获得数据再设置到缓存中，其他线程等待，等待第一个线程更新缓存，其他线程再从更新的缓存中获得热点数据。

## 业务类 ##

建议先阅读下：[应对缓存击穿的解决方法][Link 1] 的加锁处理部分，分了几步才演示出最终写法。

/** * 根据产品id 获取产品信息 - 解决缓存击穿 * * @param id * @return */
        @Override
        public Product getOneProductCacheInfoByMutex(Integer id) { 
            // 查询内存缓存
            Cache cache = localhostCacheManager.getCache("PRODUCT_INFO_ID_CACHE_AVALANCHE");
            Product product = getProductByLocalCache(id);
            if (product == null || StringUtils.isBlank(product.getId() + "")) { 
                // 尝试获得锁
                if (lock.tryLock()) { 
                    try { 
                        logger.info("获得锁，准备查询数据库");
                        // 拿到锁，查询数据库
                        Product productBydb = productDao.findById(id.longValue()).orElse(null);
                        if (productBydb == null) { 
                            logger.warn("数据查询内容信息为null");
                            throw new RrException("服务异常，请稍后再试");
                        }
                        // 将查询到的数据，存入缓存
                        cache.put(id, productBydb);
                    } finally { 
                        logger.info("释放锁");
                        lock.unlock();
                    }
                } else { 
                    // 再次从缓存中取,双重判断
                    product = getProductByLocalCache(id);
                    if (product == null || StringUtils.isBlank(product.getId() + "")) { 
                        logger.info("未获得锁，缓存还没有数据，等待一会，再查");
                        // 增加延迟，重试
                        try { 
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) { 
                            e.printStackTrace();
                        }
                        return getOneProductCacheInfoByMutex(id);
                    }
                }
            }
            logger.info("数据已经拿到，product :{}", product);
            return product;
        }

这里比较巧妙的方式，当某个线程无法获取锁时，再次获取缓存，如果缓存还是不存在，线程等待一会，再次重试获取数据。这样能防止线程直接排队，排队从缓存中获取数据。

### 注意的小点 ###

if (lock.tryLock()) { 
        try { 
            // ...
        } finally { 
            lock.unlock();
        }

不要将获取锁的过程写在try块中，因为如果在获取锁（自定义锁的实现）时发生了异常， 异常抛出的同时，也会导致锁无故释放。锁的释放也要写在 finally 中。

## controller 层 ##

@ApiOperation(value = "缓存击穿-使用互斥锁", notes = "缓存击穿-使用互斥锁,当缓存失效，限定只有第一个线程查询数据库并更新缓存，其他线程阻塞，等待缓存更新，再从缓存中拿数据")
        @ApiImplicitParams({ 
                @ApiImplicitParam(name = "id", value = "id", required = true)})
        @ApiResponses({ @ApiResponse(code = 200, message = "\t{\n" +
                "\t \"status\": 200,\n" +
                "\t \"info\": {\n" +
                "\t }\n" +
                "\t \"message\": \"信息\",\n" +
                "\t}\n")})
        @PostMapping("/findCacheByMutex")
        @ResponseBody
        public ReturnData findCacheByMutex(@RequestParam("id") Integer id) { 
            Product oneProductCacheInfo = productCacheService.getOneProductCacheInfoByMutex(id);
            ReturnData ret = ReturnData.newInstance();
            ret.setSuccess();
            ret.setMessage(oneProductCacheInfo);
            return ret;
        }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4ODE3NzM5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

[https_github.com_gengzi_codecopy]: https://github.com/gengzi/codecopy
[Link 1]: https://blog.csdn.net/sanyaoxu_2/article/details/79472465
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4ODE3NzM5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/81d6c721344d4c7ebaec376f9ac19989.png