1 什么是缓存击穿

一份热点数据,它的访问量非常大。在其缓存失效的瞬间,大量请求直达存储层,导致服务崩溃。

2 为什么要使用分布式锁

在项目中,当共享资源出现竞争情况的时候,为了防止出现并发问题,我们一般会采用锁机制来控制。在单机环境下,可以使用synchronized或Lock来实现;但是在分布式系统中,因为竞争的线程可能不在同一个节点上(同一个jvm中),所以需要一个让所有进程都能访问到的锁来实现,比如mysql、redis、zookeeper。

3 什么是Redisson

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格(In-Memory Data Grid)。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象,还实现了可重入锁(Reentrant Lock)、公平锁(Fair Lock、联锁(MultiLock)、 红锁(RedLock)、 读写锁(ReadWriteLock)等,还提供了许多分布式服务。Redisson提供了使用Redis的最简单和最便捷的方法。Redisson的宗旨是促进使用者对Redis的关注分离(Separation of Concern),从而让使用者能够将精力更集中地放在处理业务逻辑上。

4 Spring Boot集成Redisson

4.1 添加maven依赖

不再需要spring-boot-starter-data-redis依赖,但是都添加也不会报错

<!--redisson-->
<dependency>
	<groupId>org.redisson</groupId>
	<artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
	<version>3.17.0</version>
</dependency>

4.2 配置yml

spring:
  datasource:
    username: xx
    password: xxxxxx
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=CTT
  cache:
    type: redis
  redis:
    database: 0
    port: 6379               # Redis服务器连接端口
    host: localhost          # Redis服务器地址
    password: xxxxxx         # Redis服务器连接密码(默认为空)
    timeout: 5000            # 超时时间

4.3 配置RedissonConfig

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cache.CacheManager;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheConfiguration;
import org.springframework.data.redis.cache.RedisCacheManager;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializationContext;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

import java.time.Duration;
import java.util.Random;

@EnableCaching
@Configuration
public class RedissonConfig {

    @Value("${spring.redis.host}")
    private String host;

    @Value("${spring.redis.port}")
    private String port;

    @Value("${spring.redis.password}")
    private String password;


    @Bean(destroyMethod = "shutdown")  // bean销毁时关闭Redisson实例,但不关闭Redis服务
    public RedissonClient redisson() {
        //创建配置
        Config config = new Config();
        /**
         *  连接哨兵:config.useSentinelServers().setMasterName("myMaster").addSentinelAddress()
         *  连接集群: config.useClusterServers().addNodeAddress()
         */
        config.useSingleServer()
                .setAddress("redis://" + host + ":" + port)
                .setPassword(password)
                .setTimeout(5000);
        //根据config创建出RedissonClient实例
        return Redisson.create(config);
    }

    @Bean
    public CacheManager RedisCacheManager(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisSerializer<String> redisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        // 解决查询缓存转换异常的问题
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        /**
         * 新版本中om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL)已经被废弃
         * 建议替换为om.activateDefaultTyping(LaissezFaireSubTypeValidator.instance, ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL)
         */
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        // 配置序列化解决乱码的问题
        RedisCacheConfiguration config = RedisCacheConfiguration.defaultCacheConfig()
                // 设置缓存过期时间  为解决缓存雪崩,所以将过期时间加随机值
                .entryTtl(Duration.ofSeconds(60 * 60 + new Random().nextInt(60 * 10)))
                // 设置key的序列化方式
                .serializeKeysWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(redisSerializer))
                // 设置value的序列化方式
                .serializeValuesWith(RedisSerializationContext.SerializationPair.fromSerializer(jackson2JsonRedisSerializer));
        // .disableCachingNullValues(); //为防止缓存击穿,所以允许缓存null值
        RedisCacheManager cacheManager = RedisCacheManager.builder(factory)
                .cacheDefaults(config)
                // 启用RedisCache以将缓存 put/evict 操作与正在进行的 Spring 管理的事务同步
                .transactionAware()
                .build();
        return cacheManager;
    }
}

5 使用Redisson的分布式锁解决缓存击穿

package com.admin.sys.service.impl;

import com.admin.sys.dao.SysRoleDao;
import com.admin.sys.model.domain.SysRoleDO;
import com.admin.sys.service.SysRoleService;
import com.alibaba.fastjson2.JSON;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Service
public class SysRoleServiceImpl extends ServiceImpl<SysRoleDao, SysRoleDO> implements SysRoleService {

    @Resource
    private RedissonClient redissonClient;

    @Override
    public List<SysRoleDO> test() throws Exception {
        Object roles = redissonClient.getBucket("role").get();
        // 先查询缓存,缓存中有则直接返回
        if (Objects.nonNull(roles)) {
            return JSON.parseArray(roles.toString(), SysRoleDO.class);
        }
        RLock lock = redissonClient.getLock("role-lock");
        boolean isLock = lock.tryLock();
        if (isLock) {
            // 获取到锁查询数据库,并将查询结果放入缓存
            try {
                Object roleList = redissonClient.getBucket("role").get();
                // 双重检查锁,当多个线程同时判断到缓存中取不到值,上一个获取到锁的线程已经将数据放入缓存,下一个线程直接取缓存
                if (Objects.nonNull(roleList)) {
                    return JSON.parseArray(roleList.toString(), SysRoleDO.class);
                }
                // 查询数据库
                List<SysRoleDO> list = this.list();
                // 将数据放入缓存
                redissonClient.getBucket("role").set(list, 60L, TimeUnit.SECONDS);
                return list;
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
        int retryTimes = 3;
        Object roleList = null;
        // 当缓存中取不到值时sleep300毫秒,最多循环3次
        while (Objects.isNull(roleList) && retryTimes > 0) {
            // 休眠300ms后递归
            TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300L);
            roleList = redissonClient.getBucket("role").get();
            retryTimes--;
        }
        // 循环等待后缓存中取到值直接返回,仍然取不到值则抛异常
        if (Objects.nonNull(roleList)) {
            return JSON.parseArray(roleList.toString(), SysRoleDO.class);
        }
        throw new RuntimeException("查询异常");
    }
}
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