redis 缓存击穿问题(互斥锁,逻辑过期)

1、缓存击穿问题

缓存击穿问题:一个被高并发访问并且缓存重建业务较复杂的key突然失效了,无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击。

场景:假设线程1在查询缓存之后,本来应该去查询数据库,然后把这个数据重新加载到缓存的,此时只要线程1走完这个逻辑,其他线程就都能从缓存中加载这些数据了,但是假设在线程1没有走完的时候,后续的线程2,线程3,线程4同时过来访问当前这个方法, 那么这些线程都不能从缓存中查询到数据,那么他们就会同一时刻来访问查询缓存,都没查到,接着同一时间去访问数据库,同时的去执行数据库代码,对数据库访问压力过大

2、互斥锁方法解决

逻辑:假设现在线程1过来访问,他查询缓存没有命中,但是此时他获得到了锁的资源,那么线程1就会一个人去执行逻辑,假设现在线程2过来,线程2在执行过程中,并没有获得到锁,那么线程2就可以 进行到休眠,直到线程1把锁释放后,线程2获得到锁,然后再来执行逻辑,此时就能够从缓存中拿到数据了。

解决原理:通过redis中string类型特殊方法setnx(key,value)==>当key有对应value值时,返回0

通过该方法来控制进程锁,从而实现互斥锁。

业务流程代码片段:

1.从redis中查找缓存的数据==>存在:直接返回数据

2.不存在=>首先判断是否为穿透数据==>是穿透数据 返回提醒

3.非穿透数据==>新建一个用于验证锁的唯一key,去redis中储存数据

==>存储失败==>代表已有线程占有该数据,休眠并重新该方法

4.存储成功==>代表无线程占有该数据,去数据库中查询并判断是否为穿透数据,根据判断来决定

是储存空数据用于防止穿透还是缓存该数据。

5.无论执行是否成功 都要释放锁给其他线程。

3、逻辑过期方法解决

逻辑:把过期时间设置在 redis的value中,这个过期时间并不会直接作用于redis,而是我们后续

通过逻辑去处理。假设线程1去查询缓存,然后从value中判断出来当前的数据已经过期了,此时线程1去获得互斥锁,那么其他线程会进行阻塞,获得了锁的线程他会开启一个 线程去进行 以前的重构数据的逻辑,直到新开的线程完成这个逻辑后,才释放锁,而线程1直接进行返回,假设现在线程3过来访问,由于线程2持有着锁,所以线程3无法获得锁,线程3也直接返回数据,只有等到新开的线程2把重建数据构建完后,其他线程才能走返回正确的数据。

2.业务流程代码片段:

4、总结

**互斥锁方案:**由于保证了互斥性,所以数据一致,且实现简单,因为仅仅只需要加一把锁而已,也没其他的事情需要操心,所以没有额外的内存消耗,缺点在于有锁就有死锁问题的发生,且只能串行执行性能肯定受到影响

逻辑过期方案: 线程读取过程中不需要等待,性能好,有一个额外的线程持有锁去进行重构数据,但是在重构数据完成前,其他的线程只能返回之前的数据,且实现起来麻烦

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