Java代码示例：使用互斥锁(mutex key) setnx解决Redis缓存击穿

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2024-02-18 11:57 14阅读 0赞

使用互斥锁（Mutex Key）是一种常见的方法来解决缓存击穿问题。它通过在查询缓存的过程中使用互斥锁来防止多个线程同时访问底层数据源，从而避免了缓存失效期间的高并发访问。以下是一个简单的 Java 代码示例，演示了如何使用互斥锁来解决缓存击穿问题：

import redis.clients.jedis.Jedis;
    
    public class CacheBreakdownMutexKeyExample {
        
        private static Jedis jedis;
        private static final String CACHE_KEY = "my_key";
        private static final String MUTEX_KEY = "mutex_key";
        private static final int CACHE_EXPIRY_SECONDS = 300; // 缓存过期时间，单位：秒
    
        public static void main(String[] args) {
        
            // 假设已经建立了缓存客户端连接
    
            // 模拟并发查询
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                new Thread(() -> {
        
                    String cachedValue = getCachedValue();
                    System.out.println("Cached Value: " + cachedValue);
                }).start();
            }
        }
    
        private static String getCachedValue() {
        
            String cachedValue = jedis.get(CACHE_KEY);
    
            if (cachedValue == null) {
        
                // 缓存为空，尝试获取互斥锁
                if (jedis.setnx(MUTEX_KEY, "locked") == 1) {
        
                    // 成功获取互斥锁，此线程负责查询底层数据源并设置缓存
                    try {
        
                        String value = fetchDataFromDataSource();
                        jedis.setex(CACHE_KEY, CACHE_EXPIRY_SECONDS, value);
                        return value;
                    } finally {
        
                        // 释放互斥锁
                        jedis.del(MUTEX_KEY);
                    }
                } else {
        
                    // 未获取到互斥锁，等待其他线程设置缓存
                    try {
        
                        Thread.sleep(100); // 等待100毫秒后重新尝试获取缓存
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                    return getCachedValue(); // 递归调用重新获取缓存
                }
            }
    
            return cachedValue;
        }
    
        private static String fetchDataFromDataSource() {
        
            // 模拟从底层数据源获取数据的操作
            // ...
            return "data from data source";
        }
    }

在上述示例中，我们使用了 Redis 的 `setnx` 命令来获取互斥锁。首先，每个线程尝试获取缓存（通过执行 `jedis.get` 操作）。如果缓存为空，线程尝试通过设置 `mutex_key` 的值为 “locked” 来获取互斥锁（通过执行 `jedis.setnx` 操作）。如果成功获取到互斥锁，则该线程负责查询底层数据源并设置缓存，最后释放互斥锁（通过执行 `jedis.del` 操作）。如果未能获取到互斥锁，则当前线程等待一段时间后重新尝试获取缓存，直到成功获取到缓存为止。

通过使用互斥锁，我们确保了只有一个线程能够查询底层数据源并设置缓存，其他线程等待该线程完成后直接获取缓存。这样就避免了缓存失效期间的高并发访问，从而解决了缓存击穿问题。

请注意，上述示例仅为演示目的，实际应用中可能需要根据具体情况进行更复杂的错误处理和缓存更新的逻辑。此外，还应该考虑互斥锁的超时时间、重试机制以及并发控制等方面的细节。