结合 ConcurrentHashMap.putIfAbsent 与 Futrue 实现本地缓存防击穿

最新推荐文章于 2025-06-11 14:52:05 发布

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本文探讨了在Java高并发场景下如何有效防止缓存击穿的问题，通过分析传统同步方式的不足，引入Future和ConcurrentMap实现异步更新缓存的方案。

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http://blog.youkuaiyun.com/michaelwubo/article/details/50865185

Java 高并发缓存与Guava Cache

这篇文章名字叫《Java 高并发缓存与Guava Cache》，但最核心的是如何高效的防止本地缓存击穿

业务模型：

res = cache.get(key);
if(res == null) {
   value = sql;
   cach.put(key, value);
   return value;
} 
return res;

这个代码多线程里不行：

在多线程时，出现了在缓存里没有缓存时，会执行一样执行多次的业务数据并返回处理的数据，我们分析一下出现这种情况的：

（1）当线程T1访问cacheMap里面有没有，这时根据业务到后台处理业务数据并返回处理数据，并放入缓存。

（2）当线程T2访问cacheMap里面同样也没有，也把根据业务到后台处理业务数据并返回处理数据，并放入缓存。

首先想到的是同步Synchronized：

res = cache.get(key);
if(res == null) {
   synchronized(this) {
      oldValue = cache.get(key);
      if(oldValue == null) {
         value = sql;
         cach.put(key, value);
         return value;
      } else 
          return oldValue;
   }

} 
return res;

然后就会想到这个代码对性能损伤较大，而且不适用于集群环境。

缓存失效的瞬间，并发线程全部阻塞

然后重点来了：使用Future和ConcurrentMap异步更新缓存

res = cache.get(key);
if(res == null) {
   FutureTask<V> futureTask=new FutureTask<V>(callable); 
   futureValue=cacheMap.putIfAbsent(keyValue, futureTask);  
   if(futureValue==null){  
      futureValue=futureTask;  
      futureTask.run();  
   }  
   return futureValue.get();
}
return res;

假设现在缓存失效，并发线程5个，都创建了FutureTask，

putIfAbsent：如果（调用该方法时）key-value 已经存在，则返回那个 value 值。如果调用时 map 里没有找到 key 的 mapping，返回一个 null 值

故最终5个中只有一个线程能够得到真正的执行－阻塞－返回过程，其它4个线程可能有两种情况：

（1）阻塞－返回

（2）直接返回

比用syn同步块清一色阻塞要好得多了