缓存击穿

在微服务架构中，Redis等缓存系统被广泛用于提高系统的响应速度和减轻数据库的压力。通过将热点数据存储在缓存中，系统可以直接从缓存中获取数据，而无需每次都查询数据库，从而大大提高了系统的性能。然而，在使用缓存的过程中，也会遇到一些问题，其中之一就是缓存击穿问题。

什么是缓存击穿

缓存击穿是指当缓存中没有某个热点数据的缓存时（一种情况是缓存时间到期，另一种是大量请求集中在程序某一处判定为缓存不能存在），而此时恰好有大量的并发请求请求这个数据，这些请求都会直接打到数据库上，造成数据库短时间内承受大量请求而崩掉。

缓存击穿的原因

• 缓存失效：当缓存中的数据因为过期时间到达而被删除，而新的缓存数据还没有被加载进来时，如果此时有大量的请求到来，这些请求都会直接打到数据库上，造成缓存击穿。
• 缓存未命中：由于某些原因（如数据更新、缓存被误删等），缓存中不存在某个数据的缓存，当大量请求同时访问这个数据时，它们都会穿透缓存直接访问数据库。
• 对于第一次请求：当第一次请求时，会判断缓存中没有存在这个数据，请求就会直接落到数据库上，当瞬间有大量的请求时，很有可能都会判断缓存中没有数据，直接全都打到了数据库层面上（开头举例就是此情况）

缓存击穿的解决方案

• 设置热点数据永远不过期：这是一种简单直接的解决方案，但是会导致缓存中的数据无法实时更新，可能引发数据不一致的问题
• 分布式锁：当缓存失效时，不是立即去加载数据库数据，而是先使用分布式锁去获取加载数据的权限，当获取到权限后，再去加载数据到缓存。这样，在第一个请求去加载数据时，其他并发请求则需要等待，第一个请求将数据加载到缓存后，直接释放分布式锁，此时其他请求就能够从缓存中获取数据，而不需要再去查询数据库

解决方案的分析

• 第一种方案数据不过期肯定是不行的，就算只存放热点数据，但是也会随着数据量越来越大的情况下，redis的承受压力也会越来越大
• 第二种使用分布式锁让请求进行串行化，确实可以解决缓存击穿的问题，我们来写一段代码实现使用分布式锁的方案

使用分布式锁

public String getDataV2(String id){
    RedisTemplate<String,String> redisTemplate = redisCache.getInstance();
    String cachedValue = redisTemplate.opsForValue().get(id);
    if (StringUtil.isEmpty(cachedValue)) {
        //分布式锁
        RLock lock = serviceLockTool.getLock(LockType.Reentrant, id);
        lock.lock();
        try {
            Program program = programMapper.selectById(id);
            if (Objects.nonNull(program)) {
                redisTemplate.opsForValue().set(id,JSON.toJSONString(program));
                cachedValue = JSON.toJSONString(program);
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    return cachedValue;
}