缓存击穿（热点key问题）

1.什么是缓存击穿？

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缓存重建业务较复杂（意味着对数据库压力相对较大）的key突然失效了（可以理解为redis的缓存突然无了），无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击。

2.解决方案

1.互斥锁：当同个业务不同线程访问redis未命中时，先获取一把互斥锁，然后进行数据库操作，此时另外一个线程未命中时，拿不到锁，等待一段时间后重新查询缓存，此时之前的线程已经重新把数据加载到redis之中了，线程二就直接缓存命中。这样就不会使得大量访问进入数据库

2.优缺点

优点：没有额外的内存消耗，保证一致性，实现简单

缺点：线程需要等待，性能受影响，可能有死锁风险

2.逻辑过期：给缓存设置一个逻辑过期时间，什么意思呢？缓存本来在redis之中，正常情况下除了主动更新它是不会变的，为了防止缓存击穿，我们以一种预判或者说保守的方式，主动设置一个过期时间，当然这个时间过期了，缓存里面的数据是不会消失的，但是我们只需要根据这个假设的过期时间。来进行经常的动态的缓存数据的更新。可以对缓存击穿起一定的预防作用

优点：线程无需等待，性能较好

缺点：不保证一致性，有额外内存消耗，实现复杂

实现代码

//互斥锁
    public Shop queryWithMutex(Long id){
        //1.从redis查询商铺缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(RedisConstants.CACHE_SHOP_KEY + id);
        //2.判断是否存在
        if(StrUtil.isNotBlank(shopJson)){
            //3.存在直接返回
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return JSONUtil.toBean(shopJson,shop.getClass());
        }
        /* 判断命中的是否为空 */
        if (shopJson!=null){
            //返回一个错误信息
            return null;
        }
        //4，实现缓存重建
        //4.1 获取互斥锁
        String lockKey="lock:shop"+id;
        Shop shop = null;
        try {
            boolean isLock = tryLock(lockKey);
            //4.2 判断是否获取成功
            if (!isLock){
                //4,3 失败 则休眠并重试
                Thread.sleep(50);
                queryWithMutex(id);
            }
            //4.4 成功 根据id查询数据库
            shop = getById(id);
//        5.不存在 返回错误
            if (shop==null){
                //将空值写入redis(防止缓存击穿问题)
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(RedisConstants.CACHE_SHOP_KEY+ id,"",2L,TimeUnit.MINUTES);
                return  null;
            }

//        6.存在，写入redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(RedisConstants.CACHE_SHOP_KEY+ id,JSONUtil.toJsonStr(shop),RedisConstants.CACHE_SHOP_TTL, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw  new RuntimeException(e);
        } finally {
            //        7，释放互斥锁
            unlock(lockKey);
        }
//        7.返回
        return shop;
    }

//逻辑过期解决方案
    public Shop queryWithLogicalExpire(Long id){
        //1.从redis查询商铺缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(RedisConstants.CACHE_SHOP_KEY + id);
        //2.判断是否存在
        if(StrUtil.isBlank(shopJson)){
         //3如果不存在 直接返回null
            return null;
        }
        //4命中 需要先把json反序列化为对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
        JSONObject data = (JSONObject)redisData.getData();
        Shop shop = JSONUtil.toBean(data, Shop.class);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        //判断是否过期
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())){
            // 5.1 未过期 直接返回商铺信息
            return shop;
        }
//        5.2 已过期 需要缓存重建
//        6.缓存重建
//        6.1获取互斥锁
        String lockKey="lock:shop"+id;
        boolean isLock = tryLock(lockKey);
//        6.1判断是否获取锁成功
        if(isLock){
            //todo   6.2成功 开启独立线程实现缓存重建
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(()->{
                try {
                    //重建
                    this.saveShopRedis(id,20L);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    //释放锁
                    unlock(lockKey);
                }
            });
        }
//        6.3失败 ，直接返回旧的商铺
        return shop;
    }