3 Redis的缓存问题 & Redisson & 超卖的解决方案

2022-01-17 14:18:49 浏览数 (1)

既然，面试常问此类问题。我们就认真的分析一下。

缓存三连问

缓存穿透(没有key)：

  • 用户请求在redis中没有数据，又去找数据库中，数据库也没有。现在的情况就相当于直接访问数据库，一旦请求量变大，就数据库扛不住，就挂了。
  • 解决办法：在用户的请求，对请求参数判断，不合法，就直接return。或者数据库找不到，那就再redis弄个虚假的数据，使用布隆过滤器。

缓存击穿(一个key失效)：

  • 用户访问一个热点的redis的key，但是这个key突然失效，失效瞬间，大量请求数据库就打进来了，直接打崩数据库。
  • 解决办法：设置永不过期，或者互斥锁。

缓存雪崩(多个key失效)：

  • 用户大量的请求到redis中读取数据，但是redis中的key，设置了相同的失效时间，一旦到了失效时间，大量的key失效，请求直接打在数据库中，将数据库打崩。
  • 解决办法：设置不同key的失效时间，避免同时key失效，瞬间数据库访问大量并发，方式二：设置不失效，一旦数据户有变动，就刷新缓存。

如何避免 Redis 缓存崩溃的三个问题？

  • 事前：部署集群
  • 事中：使用本地 ehcache缓存 hystrix 限流、降级
  • 事后：redis持久化存储（RDB AOF），一旦重启，自动读取硬盘上的数据，快速恢复。

什么是RDB AOF？

  • RDB：半持久化，通过默认配置，设置时间进行持久化新的文件，然后完成替换老的文件存储。会存在数据丢失问题，因为设置60s存储一次，如果存储时间没到，就挂了，那么上一次的存储时间到崩溃时间的数据就会丢失
  • AOF：持久化方案 通过简单的脚本启动自己AOF文件就行，默认每秒同步一次，就不会丢失很多的数据。
  • RDB与AOF同时存在：优先听AOF的。
  • 但是RDB性能更好，但是存在丢失的概率更大
  • AOF持续性的 IO性能 差一点，但是丢失数据的概率更小
  • 官方建议同时存在：RDB做备用，AOF重写时间长一点，减少性能消耗。

Redis键过期的策略有（常用）？

  • 定时删除：设置个过期时间，到时间自动删除
  • 惰性删除：如果过期了不管，一旦调用的时候，再判断，过期了再删除
  • 定期删除：(外部手段干扰)定时间对数据库进行检查，删除里面的过期值

Redis 的超卖问题 & 简单分布式锁

单机部署的项目，简单的加jvm锁(也就是传说中的(synchronized)就行了。但是目前是分布式项目，加锁只能保证单机服务问题，就无法保证多机的数据安全问题。我们就需要一个 分布式锁

我们采用redis 来做分布式锁，当然分布式锁有很多方式，redis比较方便一点。

调用的是Redis的 API setnx key value 也就是K 不在 在设置V，K在，不设置V

代码语言：javascript复制
setnx key value   
# 当key 不存在的时候 才会set 值
在 stringRedisTemplate 中 调用的是.opsForValue().setIfAbsent("key",value); 返回一个布尔值

如果单纯这样涉及，就会有所谓的死锁情况，比如项目加锁后，停电，嘎，没有释放锁，锁的key永久都在，所以务必加上key的失效时间

在刁钻一点
加上失效时间 如果写法不对也不能保证100%的没问题

流程图图下

有个问题，服务器挂了，标记未删除

如果 在没有删除 标记之前，服务器挂了，重启后，所有的 请求都去设置标记，但每次都是获得，已经存在标记了，就会带来新的问题。

我们需要对一个key 设置一下 超时时间

代码语言：javascript复制
// 格式：   stringRedisTemplate.expire(key,value,time,时间单位)
// 设置 10 秒 失效时间
stringRedisTemplate.expire("flag",10,TimeUtils.Second);

上面的也有问题，如果 添加key 之后 在设置失效时间，就会带来新的问题，添加的时候，没设置失效之前挂了。我们就需要在设置key的时候，同时 指定时间

代码语言：javascript复制
超高并发依旧有问题！！！！


超高并发依旧有问题！！！！



超高并发依旧有问题！！！！


        // 添加标记10秒失效
        Boolean result = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("key",value,10, TimeUtils.Second);

        if(!result){
            return "当前有其他线程正在操作";
        }else{
            //TODO 正常的减少库存
        }finally{
            // 删除key标记
            stringRedisTemplate.delete("key")
        }

还有个问题 如果 redis 设置key后 网络超时了，10秒后，网络正常了 或者 业务 响应了 10秒 即 分布式锁永久失效（自己加的锁，被别人释放了）

我们设置标记的value 为我们当前操作的 UUID，我们删除的时候，都要去读取匹配 我们的UUID ，匹配成功，我们才取删除！

代码语言：javascript复制

还有问题 查到自己的UUID，匹配成功，去删除的时候，10秒失效时间到了，其他线程，一样拿到线程，霍霍数据 （锁续命问题）

开辟新线程，去检验 主线程 是否持有锁，如果有所，重新设置 锁时间，手写太要命，用Redis 官方推荐的 Redisson

Redisson ：https://github.com/redisson/redisson

他是对 jedis 增强，虽然没有直接关系！！！ redis son 即 redis的儿子 ，被官方承认的！

用途：

Redisson 里的lock 机制，是开启定时器 （根据存储键的时间/3），重新设置 redis 中键的失效时间，并嵌套调用

用法：

Maven依赖

代码语言：javascript复制
        <!-- Redisson -->
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson</artifactId>
            <version>3.15.0</version>
        </dependency>

注入一个 Bean

代码语言：javascript复制
    @Bean
    public Redisson redisson() {
        Config config = new Config();
        // Redis是单机服务
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setDatabase(0);
        return (Redisson) Redisson.create(config);
    }

快速使用 伪代码

代码语言：javascript复制
    @Autowired
    Redisson redisson;


    String lockKey = "自定义一个key(一般是用户Id锁自己的操作)";
    RLock redissonLock = redisson.getLock(lockKey);
    try{
        redissonLock.lock();
        //TODO 执行操作 
    }finally{
        redissonLock.unlock();
    }

完成！！！

更详细的代码

代码语言：javascript复制
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Configuration
public class RedissLockUtil {


    /* 尝试获取锁
     *
     * @param lockKey   锁名
     * @param unit      时间单位
     * @param waitTime  最多等待时间
     * @param leaseTime 上锁后自动释放锁时间
     * @return
     */
    public static boolean tryLock(String lockKey, TimeUnit unit, int waitTime, int leaseTime) {
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setDatabase(0);
        RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
        RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
        try {
            return lock.tryLock(waitTime, leaseTime, unit);
        } catch (InterruptedException e) {
            return false;
        }
    }


    /*
     * 释放锁
     *
     * @param lockKey 锁名
     */
    public static void unlock(String lockKey) {
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://127.0.0.1:6379").setDatabase(0);
        RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
        RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
        // 在解锁之前先判断要解锁的key是否已被锁定并且是否被当前线程保持。 如果满足条件时才解锁
        if (lock.isLocked()) {
            if (lock.isHeldByCurrentThread()) {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    
    // 常规的业务逻辑代码
    @Transactional
    public String RedissonForDemo() throws Exception {
        boolean flag = false;
        // 定义一个锁
        String LockName = "所有线程拿这个锁(比如商品数量)";
        // 通过flag判断加锁是否成功
        try {
            flag = RedissLockUtil.tryLock(LockName, TimeUnit.SECONDS, 3, 10);
            if (flag) {
                //TODO 执行自己的业务逻辑 先查询订单数量，再下单。
                return "下单成功！";
            } else {
                return "没有加锁成功,下单失败！";
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 一旦加锁成功，方法结束必须要释放锁
            if (flag) {
                RedissLockUtil.unlock(LockName);
            }
        }
        return "方法结束";
    }

}

Redis 主从架构锁失效问题

Redlock

Redis的多级缓存一致性问题

Redis与数据库缓存不一致问题

特殊说明： 解决问题的光鲜，藏着磕Bug的痛苦。 万物皆入轮回，谁也躲不掉！ 以上文章，均是我实际操作，写出来的笔记资料，不会出现全文盗用别人文章！烦请各位，请勿直接盗用！

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