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# 缓存和分布式锁
# 一、缓存
## 1. 什么是缓存
  缓存的作用是减低对数据源的访问频率。从而提高我们系统的性能。
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/f7b9a0b66af14121aadeb50bffd8e36c.png)
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/cb0dbab831954c11bd7e3873914f7150.png)
缓存的流程图
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/cba94b3b543247feb6d8099a6ccc5d2f.png)
## 2.缓存的分类
### 2.1 本地缓存
  其实就是把缓存数据存储在内存中(Map `<String,Object>`).在单体架构中肯定没有问题。
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/8b6494222e834cc895c5934b15836c95.png)
单体架构下的缓存处理
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/fc2ef64e7b734fa6b4702420be0d5a36.png)
### 2.2 分布式缓存
  在分布式环境下,我们原来的本地缓存就不是太使用了,原因是:
* 缓存数据冗余
* 缓存效率不高
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/7465ee4dee6b4d0c9f4b61ba93dbfa87.png)
  分布式缓存的结构图
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/b252ba1016044eca891ab5b3bdf9d1e0.png)
## 3.整合Redis
  要整合Redis那么我们在SpringBoot项目中首页来添加对应的依赖
```xml
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
```
&emsp;&emsp;然后我们需要添加对应的配置信息
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/753f65df9029411a8145b2477d1e58d3.png)
测试操作Redis的数据
```java
@Autowired
StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
@Test
public void testStringRedisTemplate(){
// 获取操作String类型的Options对象
ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
// 插入数据
ops.set("name","bobo"+ UUID.randomUUID());
// 获取存储的信息
System.out.println("刚刚保存的值:"+ops.get("name"));
}
```
查看可以通过Redis的客户端连接查看
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/1b678ea26d684404a93217b8bb781164.png)
也可以通过工具查看
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/33e044f827f0470bb9f3a27308f77118.png)
## 4.改造三级分类
&emsp;&emsp;在首页查询二级和三级分类数据的时候我们可以通过Redis来缓存存储对应的数据来提升检索的效率。
```java
@Override
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSON() {
// 从Redis中获取分类的信息
String catalogJSON = stringRedisTemplate.opsForValue().get("catalogJSON");
if(StringUtils.isEmpty(catalogJSON)){
// 缓存中没有数据,需要从数据库中查询
Map<String, List<Catalog2VO>> catelog2JSONForDb = getCatelog2JSONForDb();
// 从数据库中查询到的数据,我们需要给缓存中也存储一份
String json = JSON.toJSONString(catelog2JSONForDb);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("catalogJSON",json);
return catelog2JSONForDb;
}
// 表示缓存命中了数据,那么从缓存中获取信息,然后返回
Map<String, List<Catalog2VO>> stringListMap = JSON.parseObject(catalogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catalog2VO>>>() {
});
return stringListMap;
}
```
&emsp;&emsp;然后对三级分类的数据做压力测试
| 压力测试内容 | 压力测试的线程数 | 吞吐量/s | 90%响应时间 | 99%响应时间 |
| ------------------------ | ---------------- | -------- | ----------- | ----------- |
| Nginx | 50 | 7,385 | 10 | 70 |
| Gateway | 50 | 23,170 | 3 | 14 |
| 单独测试服务 | 50 | 23,160 | 3 | 7 |
| Gateway+服务 | 50 | 8,461 | 12 | 46 |
| Nginx+Gateway | 50 | | | |
| Nginx+Gateway+服务 | 50 | 2,816 | 27 | 42 |
| 一级菜单 | 50 | 1,321 | 48 | 74 |
| 三级分类压测 | 50 | 12 | 4000 | 4000 |
| 三级分类压测(业务优化后) | 50 | 448 | 113 | 227 |
| 三级分类压测(Redis缓存) | 50 | 1163 | 49 | 59 |
&emsp;&emsp;通过对比可以看到Redis缓存加入后的性能提升的效果还是非常明显的。
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/29d741c218ec440e9df345b92f03ca69.png)
## 5.缓存穿透
&emsp;&emsp;指查询一个一定不存在的数据由于缓存是不命中将去查询数据库但是数据库也无此记录我们没有将这次查询的null写入缓存这将导致这个不存在的数据每次请求都要到存储层去查询失去了缓存的意义.
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/dca9e58ad48f41cca7dfbfee4e25275c.png)
利用不存在的数据进行攻击,数据库瞬时压力增大,最终导致崩溃,解决方案也比较简单直接把null结果缓存并加入短暂的过期时间
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/afd4d9ca881948b9b8f78a5667fb4771.png)
## 6.缓存雪崩
&emsp;&emsp;缓存雪崩是指在我们设置缓存时key采用了相同的过期时间导致缓存在某一时刻同时失效请求全部转发到DBDB瞬时压力过重雪崩。
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/a60f00c6642a4027889d8f3bba9b6a02.png)
解决方案原有的失效时间基础上增加一个随机值比如1-5分钟随机这样每一个缓存的过期时间的重复率就会降低就很难引发集体失效的事件。
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/a48b2bce1ed049db9eda217396345759.png)
## 7.缓存击穿
&emsp;&emsp;对于一些设置了过期时间的key如果这些key可能会在某些时间点被超高并发地访问是一种非常“热点”的数据。如果这个key在大量请求同时进来前正好失效那么所有对这个key的数据查询都落到db我们称为缓存击穿。
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/e17782f1bcde4c839989a5906aef9e35.png)
解决方案加锁大量并发只让一个去查其他人等待查到以后释放锁其他人获取到锁先查缓存就会有数据不用去db。
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/4f7f4bb074874ae6a6366315cb804e2e.png)
但是当我们压力测试的时候,输出的结果有点出乎我们的意料
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/faf97a0b64ae45d986f6f96151cc6adf.png)
做了两次的查询,原因是释放锁和查询结果缓存的时序问题
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/d25221e899c649ae822d6f9811c0f5e3.png)
我们只需要调整下释放锁和结果缓存的时序问题就可以了
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/931fa32bb41841aba9a33da4ca522160.png)
然后就是完整的代码处理
```java
/**
* 查询出所有的二级和三级分类的数据
* 并封装为Map<String, Catalog2VO>对象
* @return
*/
@Override
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSON() {
String key = "catalogJSON";
// 从Redis中获取分类的信息
String catalogJSON = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
if(StringUtils.isEmpty(catalogJSON)){
System.out.println("缓存没有命中.....");
// 缓存中没有数据,需要从数据库中查询
Map<String, List<Catalog2VO>> catelog2JSONForDb = getCatelog2JSONForDb();
if(catelog2JSONForDb == null){
// 那就说明数据库中也不存在 防止缓存穿透
stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,"1",5, TimeUnit.SECONDS);
}else{
// 从数据库中查询到的数据,我们需要给缓存中也存储一份
// 防止缓存雪崩
String json = JSON.toJSONString(catelog2JSONForDb);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("catalogJSON",json,10,TimeUnit.MINUTES);
}
return catelog2JSONForDb;
}
System.out.println("缓存命中了....");
// 表示缓存命中了数据,那么从缓存中获取信息,然后返回
Map<String, List<Catalog2VO>> stringListMap = JSON.parseObject(catalogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catalog2VO>>>() {
});
return stringListMap;
}
/**
* 从数据库查询的结果
* 查询出所有的二级和三级分类的数据
* 并封装为Map<String, Catalog2VO>对象
* 在SpringBoot中默认的情况下是单例
* @return
*/
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSONForDb() {
String keys = "catalogJSON";
synchronized (this){
/*if(cache.containsKey("getCatelog2JSON")){
// 直接从缓存中获取
return cache.get("getCatelog2JSON");
}*/
// 先去缓存中查询有没有数据,如果有就返回,否则查询数据库
// 从Redis中获取分类的信息
String catalogJSON = stringRedisTemplate.opsForValue().get(keys);
if(!StringUtils.isEmpty(catalogJSON)){
// 说明缓存命中
// 表示缓存命中了数据,那么从缓存中获取信息,然后返回
Map<String, List<Catalog2VO>> stringListMap = JSON.parseObject(catalogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catalog2VO>>>() {
});
return stringListMap;
}
System.out.println("-----------》查询数据库操作");
// 获取所有的分类数据
List<CategoryEntity> list = baseMapper.selectList(new QueryWrapper<CategoryEntity>());
// 获取所有的一级分类的数据
List<CategoryEntity> leve1Category = this.queryByParenCid(list,0l);
// 把一级分类的数据转换为Map容器 key就是一级分类的编号 value就是一级分类对应的二级分类的数据
Map<String, List<Catalog2VO>> map = leve1Category.stream().collect(Collectors.toMap(
key -> key.getCatId().toString()
, value -> {
// 根据一级分类的编号,查询出对应的二级分类的数据
List<CategoryEntity> l2Catalogs = this.queryByParenCid(list,value.getCatId());
List<Catalog2VO> Catalog2VOs =null;
if(l2Catalogs != null){
Catalog2VOs = l2Catalogs.stream().map(l2 -> {
// 需要把查询出来的二级分类的数据填充到对应的Catelog2VO中
Catalog2VO catalog2VO = new Catalog2VO(l2.getParentCid().toString(), null, l2.getCatId().toString(), l2.getName());
// 根据二级分类的数据找到对应的三级分类的信息
List<CategoryEntity> l3Catelogs = this.queryByParenCid(list,l2.getCatId());
if(l3Catelogs != null){
// 获取到的二级分类对应的三级分类的数据
List<Catalog2VO.Catalog3VO> catalog3VOS = l3Catelogs.stream().map(l3 -> {
Catalog2VO.Catalog3VO catalog3VO = new Catalog2VO.Catalog3VO(l3.getParentCid().toString(), l3.getCatId().toString(), l3.getName());
return catalog3VO;
}).collect(Collectors.toList());
// 三级分类关联二级分类
catalog2VO.setCatalog3List(catalog3VOS);
}
return catalog2VO;
}).collect(Collectors.toList());
}
return Catalog2VOs;
}
));
// 从数据库中获取到了对应的信息 然后在缓存中也存储一份信息
//cache.put("getCatelog2JSON",map);
// 表示缓存命中了数据,那么从缓存中获取信息,然后返回
if(map == null){
// 那就说明数据库中也不存在 防止缓存穿透
stringRedisTemplate.opsForValue().set(keys,"1",5, TimeUnit.SECONDS);
}else{
// 从数据库中查询到的数据,我们需要给缓存中也存储一份
// 防止缓存雪崩
String json = JSON.toJSONString(map);
stringRedisTemplate.opsForValue().set("catalogJSON",json,10,TimeUnit.MINUTES);
}
return map;
} }
```
## 8.本地锁的局限
&emsp;&emsp;本地锁在分布式环境下,是没有办法锁住其他节点的操作的,这种情况肯定是有问题的
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/0d462603f2e9461bafbf3bbdb6ed79ca.png)
针对本地锁的问题,我们需要通过分布式锁来解决,那么是不是意味着本身锁在分布式场景下就不需要了呢?
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/d3707cdc47ed4941b6b00b49711937ce.png)
&emsp;&emsp;显然不是这样的,因为如果分布式环境下的每个节点不控制请求的数量,那么分布式锁的压力会非常大,这时我们需要本地锁来控制每个节点的同步,来降低分布式锁的压力,所以实际开发中我们都是本地锁和分布式锁结合使用的。
# 二、分布式锁
## 1.分布式锁的原理
&emsp;&emsp;分布式锁或者本地锁的本质其实是一样的,都是将并行的操作转换为了串行的操作
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/62602c5ee39246acbdfb2f9990197e02.png)
## 2.分布式锁的常用解决方案
### 2.1 数据库
```txt
可以利用MySQL隔离性唯一索引
```
```sql
use test;
CREATE TABLE `DistributedLock` (
 `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
 `name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '锁名',
 `desc` varchar(1024) NOT NULL DEFAULT '备注信息',
 `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '保存数据时间,自动生成',
 PRIMARY KEY (`id`),
 UNIQUE KEY `uidx_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='锁定中的方法';
//数据库中的每一条记录就是一把锁,利用的mysql唯一索引的排他性
lock(name,desc){
insert into DistributedLock(`name`,`desc`) values (#{name},#{desc});
}
unlock(name){
delete from DistributedLock where name = #{name}
}
```
可以利用拍他说来实现 select .... where ... for update;
乐观锁:乐观的任务数据不会出现数据安全问题,如果出现了就重试一次
```sql
select ...,version;
update table set version+1 where version = xxx
```
### 2.2 Redis
setNX: setNX(key,value) :如果key不存在那么就添加key的值否则添加失败Redisson
### 2.3Zookeeper
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/7daa3aeb84844f40ac2ca74ef1f08d52.png)
## 3.Redis实现分布式锁
&emsp;&emsp;在Redis中是通过setNX指令来实现锁的抢占那么利用这个命令实现分布式锁的基础代码为
```java
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSONDbWithRedisLock() {
String keys = "catalogJSON";
// 加锁
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1111");
if(lock){
// 加锁成功
Map<String, List<Catalog2VO>> data = getDataForDB(keys);
// 从数据库中获取数据成功后,我们应该要释放锁
stringRedisTemplate.delete("lock");
return data;
}else{
// 加锁失败
// 休眠+重试
// Thread.sleep(1000);
return getCatelog2JSONDbWithRedisLock();
}
}
```
&emsp;&emsp;上面的代码其实是存在一些问题的首先如果getDataForDB(keys)这个方法如果出现的异常那么我们就不会删除该key也就是不会释放锁从而造成了死锁针对这个问题我们可以通过设置过期时间来解决具体代码如下
```java
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSONDbWithRedisLock() {
String keys = "catalogJSON";
// 加锁
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1111");
if(lock){
// 给对应的key设置过期时间
stringRedisTemplate.expire("lock",20,TimeUnit.SECONDS);
// 加锁成功
Map<String, List<Catalog2VO>> data = getDataForDB(keys);
// 从数据库中获取数据成功后,我们应该要释放锁
stringRedisTemplate.delete("lock");
return data;
}else{
// 加锁失败
// 休眠+重试
// Thread.sleep(1000);
return getCatelog2JSONDbWithRedisLock();
}
}
```
&emsp;&emsp;上面虽然解决了getDataForDB方法出现异常的问题但是如果在expire方法执行之前就中断呢这样也会出现我们介绍的死锁的问题那这个问题怎么办这时我们就希望setNx和设置过期时间的操作能够保证原子性。
这时我们就可以在setIfAbsent方法中同时指定过期时间保证这个原子性的行为
```java
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSONDbWithRedisLock() {
String keys = "catalogJSON";
// 加锁 在执行插入操作的同时设置了过期时间
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", "1111",30,TimeUnit.SECONDS);
if(lock){
// 给对应的key设置过期时间
stringRedisTemplate.expire("lock",20,TimeUnit.SECONDS);
// 加锁成功
Map<String, List<Catalog2VO>> data = getDataForDB(keys);
// 从数据库中获取数据成功后,我们应该要释放锁
stringRedisTemplate.delete("lock");
return data;
}else{
// 加锁失败
// 休眠+重试
// Thread.sleep(1000);
return getCatelog2JSONDbWithRedisLock();
}
}
```
&emsp;&emsp;如果获取锁的业务执行时间比较长超过了我们设置的过期时间那么就有可能业务还没执行完锁就释放了然后另一个请求进来了并创建了key这时原来的业务处理完成后再去删除key的时候那么就有可能删除别人的key这时怎么办?针对这种情况我们可以查询的锁的信息通过UUID来区分具体的代码如下
```java
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSONDbWithRedisLock() {
String keys = "catalogJSON";
// 加锁 在执行插入操作的同时设置了过期时间
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid,30,TimeUnit.SECONDS);
if(lock){
// 给对应的key设置过期时间
stringRedisTemplate.expire("lock",20,TimeUnit.SECONDS);
// 加锁成功
Map<String, List<Catalog2VO>> data = getDataForDB(keys);
// 获取当前key对应的值
String val = stringRedisTemplate.opsForValue().get("lock");
if(uuid.equals(val)){
// 说明这把锁是自己的
// 从数据库中获取数据成功后,我们应该要释放锁
stringRedisTemplate.delete("lock");
}
return data;
}else{
// 加锁失败
// 休眠+重试
// Thread.sleep(1000);
return getCatelog2JSONDbWithRedisLock();
}
}
```
&emsp;&emsp;上面查询key的值和删除key其实不是一个原子性操作这就会出现我查询出来key之后时间过期了然后key被删除了然后其他的请求创建了一个新的key然后原来的执行删除了这个key又出现了删除别人key的情况。这时我们需要保证查询和删除是一个原子性行为。
```java
public Map<String, List<Catalog2VO>> getCatelog2JSONDbWithRedisLock() {
String keys = "catalogJSON";
// 加锁 在执行插入操作的同时设置了过期时间
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
Boolean lock = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("lock", uuid,300,TimeUnit.SECONDS);
if(lock){
Map<String, List<Catalog2VO>> data = null;
try {
// 加锁成功
data = getDataForDB(keys);
}finally {
String srcipts = "if redis.call('get',KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end ";
// 通过Redis的lua脚本实现 查询和删除操作的原子性
stringRedisTemplate.execute(new DefaultRedisScript<Integer>(srcipts,Integer.class)
,Arrays.asList("lock"),uuid);
}
return data;
}else{
// 加锁失败
// 休眠+重试
// Thread.sleep(1000);
return getCatelog2JSONDbWithRedisLock();
}
}
```
https://space.bilibili.com/435498550 分布式锁的实现
## 4.Redisson分布式锁
### 4.1 Redisson的整合
添加对应的依赖
```xml
<dependency>
<groupId>org.redisson</groupId>
<artifactId>redisson</artifactId>
<version>3.16.1</version>
</dependency>
```
添加对应的配置类
```java
@Configuration
public class MyRedisConfig {
@Bean
public RedissonClient redissonClient(){
Config config = new Config();
// 配置连接的信息
config.useSingleServer()
.setAddress("redis://192.168.56.100:6379");
RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
return redissonClient;
}
}
```
### 4.2 可重入锁
```java
/**
* 1.锁会自动续期如果业务时间超长运行期间Redisson会自动给锁重新添加30s不用担心业务时间锁自动过去而造成的数据安全问题
* 2.加锁的业务只要执行完成, 那么就不会给当前的锁续期即使我们不去主动的释放锁锁在默认30s之后也会自动的删除
* @return
*/
@ResponseBody
@GetMapping("/hello")
public String hello(){
RLock myLock = redissonClient.getLock("myLock");
// 加锁
myLock.lock();
try {
System.out.println("加锁成功...业务处理....." + Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(30000);
}catch (Exception e){
}finally {
System.out.println("释放锁成功..." + Thread.currentThread().getName());
// 释放锁
myLock.unlock();
}
return "hello";
}
```
### 4.3 读写锁
&emsp;&emsp;根据业务操作我们可以分为读写操作,读操作其实不会影响数据,那么如果还对读操作做串行处理,效率会很低,这时我们可以通过读写锁来解决这个问题
```java
@GetMapping("/writer")
@ResponseBody
public String writerValue(){
RReadWriteLock readWriteLock = redissonClient.getReadWriteLock("rw-lock");
// 加写锁
RLock rLock = readWriteLock.writeLock();
String s = null;
rLock.lock(); // 加写锁
try {
s = UUID.randomUUID().toString();
stringRedisTemplate.opsForValue().set("msg",s);
Thread.sleep(30000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
rLock.unlock();
}
return s;
}
@GetMapping("/reader")
@ResponseBody
public String readValue(){
RReadWriteLock readWriteLock = redissonClient.getReadWriteLock("rw-lock");
// 加读锁
RLock rLock = readWriteLock.readLock();
rLock.lock();
String s = null;
try {
s = stringRedisTemplate.opsForValue().get("msg");
}finally {
rLock.unlock();
}
return s;
}
```
在读写锁中,只有读读的行为是共享锁,相互之间不影响,只要有写的行为存在,那么就是一个互斥锁(排他锁)
### 4.4 闭锁
基于Redisson的Redisson分布式闭锁[CountDownLatch](http://static.javadoc.io/org.redisson/redisson/3.10.0/org/redisson/api/RCountDownLatch.html)Java对象 `RCountDownLatch`采用了与 `java.util.concurrent.CountDownLatch`相似的接口和用法。
```java
@GetMapping("/lockDoor")
@ResponseBody
public String lockDoor(){
RCountDownLatch door = redissonClient.getCountDownLatch("door");
door.trySetCount(5);
try {
door.await(); // 等待数量降低到0
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return "关门熄灯...";
}
@GetMapping("/goHome/{id}")
@ResponseBody
public String goHome(@PathVariable Long id){
RCountDownLatch door = redissonClient.getCountDownLatch("door");
door.countDown(); // 递减的操作
return id + "下班走人";
}
```
### 4.5 信号量(Semaphore)
基于Redis的Redisson的分布式信号量[Semaphore](http://static.javadoc.io/org.redisson/redisson/3.10.0/org/redisson/api/RSemaphore.html)Java对象
`RSemaphore`采用了与 `java.util.concurrent.Semaphore`相似的接口和用法。同时还提供了[异步Async](http://static.javadoc.io/org.redisson/redisson/3.10.0/org/redisson/api/RSemaphoreAsync.html)、[反射式Reactive](http://static.javadoc.io/org.redisson/redisson/3.10.0/org/redisson/api/RSemaphoreReactive.html)和[RxJava2标准](http://static.javadoc.io/org.redisson/redisson/3.10.0/org/redisson/api/RSemaphoreRx.html)的接口。
```java
@GetMapping("/park")
@ResponseBody
public String park(){
RSemaphore park = redissonClient.getSemaphore("park");
boolean b = true;
try {
// park.acquire(); // 获取信号 阻塞到获取成功
b = park.tryAcquire();// 返回获取成功还是失败
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return "停车是否成功:" + b;
}
@GetMapping("/release")
@ResponseBody
public String release(){
RSemaphore park = redissonClient.getSemaphore("park");
park.release();
return "释放了一个车位";
}
```
### 4.6 缓存数据一致性问题
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/2ab29d3241704c48a77981b80538d037.png)
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/572fcf3f04e1424eb951a40dc7f829fd.png)
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/2e3b5c9978f245119dce2840b1363964.png)
![image.png](https://fynotefile.oss-cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/fynote/1462/1647243560000/224bafb6fb644d3db088c61b5338548f.png)
针对于上的两种解决方案我们怎么选择?
1. 缓存的所有数据我们都加上过期时间,数据过期之后主动触发更新操作
2. 使用读写锁来处理,读读的操作是不相互影响的
无论是双写模式还是失效模式,都会导致缓存的不一致问题。即多个实例同时更新会出事。怎么办?
1. 如果是用户纬度数据(订单数据、用户数据),这种并发几率非常小,不用考虑这个问题,缓存数据加
上过期时间,每隔一段时间触发读的主动更新即可
2. 如果是菜单商品介绍等基础数据也可以去使用canal订阅binlog的方式。
3. 缓存数据+过期时间也足够解决大部分业务对于缓存的要求。
4. 通过加锁保证并发读写,写写的时候按顺序排好队。读读无所谓。所以适合使用读写锁。(业务不关心
脏数据,允许临时脏数据可忽略)
总结:
* 我们能放入缓存的数据本就不应该是实时性、一致性要求超高的。所以缓存数据的时候加上过期时间,保证每天拿到当前最新数据即可。
* 我们不应该过度设计,增加系统的复杂性
* 遇到实时性、一致性要求高的数据,就应该查数据库,即使慢点。
# 三、SpringCache
SpringCache的不足
1).读模式
* 缓存穿透查询一个null的数据。可以解决 cache-null-values=true
* 缓存击穿:大量并发进来同时查询一个正好过期的数据。解决方案:分布式锁 sync=true 本地锁
* 缓存雪崩大量的key同一个时间点失效。解决方案添加过期时间 time-to-live=60000 指定过期时间
2).写模式
* 读写锁
* 引入canal监控binlog日志文件来同步更新数据
* 读多写多,直接去数据库中读取数据即可
总结:
* 常规数据(读多写少)而且对及时性和数据的一致性要求不高的情况我们完全可以使用SpringCache
* 特殊情况:特殊情况特殊处理。