最详细的Redis缓存雪崩&&缓存击穿

缓存雪崩

缓存雪崩是指同一时段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机，导致大量请求到达数据库，带来巨大压力。

• 给不同的key的TTL添加随机值，避免同一时刻全部失效
  • 30min ± 5min
• 利用Redis集群提高服务的可用性 
• 给缓存业务添加降级限流策略
• 给业务添加多级缓存

缓存击穿

缓存击穿问题也叫热点Key问题，就是一个被高并发访问并且重建业务较复杂的key突然失效了，无数的请求访问会瞬间给数据库带来巨大冲击。

互斥锁

 没有额外的内存消耗，保证了一致性，实现简单，但是线程需要等待，如果有1000个线程，那么其他999个线程就需要等待，性能受到影响。

逻辑过期

不再为这个热点key设置TTL，而是在value中设置逻辑过期时间

 线程无需等待，性能较好，不保证数据一致性，有额外的内存消耗，实现复杂。

互斥锁

其实就是利用了Redis的setnx方法

基于互斥锁方式解决缓存击穿问题

 

    private Shop queryWithMutex(Long id) {
        String key = CACHE_SHOP_KEY + id;
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        Shop shop = null;

        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
        } else {
            // 命中的是否是空值，即是否为"",即这是为了防止缓存穿透，设置的空对象
            if (shopJson != null) {
                return null;
            }
            String lockKey = "lock:shop:" + id;
            try {
                // 有且仅有一个线程可以进行缓存,防止缓存击穿
                boolean isLock = tryLock(lockKey);
                if (!isLock) {
                    Thread.sleep(50);
                    return queryWithMutex(id);
                }
                // 即是一个错误的对象，要缓存空对象，防止穿透
                shop = getById(id);
                if (shop == null) {
                    // 写入空值
                    stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                    return null;
                }

                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(shop), CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException();
            } finally {
                unlock(lockKey);
            }
        }

        return shop;
    }

基于逻辑过期方式解决缓存击穿问题

 

    private Shop queryWithLogicalExpire(Long id) {
        String key = CACHE_SHOP_KEY + id;
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StrUtil.isBlank(shopJson)) {
            return null;
        }
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
        Shop shop = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), Shop.class);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            // 未过期
            return shop;
        }
        // 过期需要重建缓存
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
        if (isLock) {
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                try {
                    saveShop2Redis(id, LOCK_SHOP_TTL);
                    unlock(lockKey);
                } finally {
                    unlock(lockKey);
                }
            });
        }
        return shop;
    }