Java模擬並解決緩存穿透
什麼叫作緩存穿透
緩存穿透只會發生在高併發的時候，就是當有10000個併發進行查詢數據的時候，咱們通常都會先去redis裏面查詢進行數據，可是若是redis裏面沒有這個數據的時候，那麼這10000個併發裏面就會有很大一部分併發會一會兒都去mysql數據庫裏面進行查詢了html
解決緩存穿透
首先我模擬一下緩存穿透
好比下面的代碼 
Pom.xml代碼java
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.example</groupId>
<artifactId>springboot</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging>jar</packaging>
<name>springboot</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
<relativePath></relativePath> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.1.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
Application.propertiesmysql
server.port=8081 #DB Configuration: spring.datasource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver spring.datasource.url=jdbc:mysql://47.91.248.236:3306/hello?useUnicode=true&characterEncoding=utf8 spring.datasource.username=root spring.datasource.password=root #spring集成Mybatis環境 #pojo別名掃描包 mybatis.type-aliases-package=com.itheima.domain #加載Mybatis映射文件 mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*Mapper.xml
MyController代碼，下面的藍色代碼是模仿10000個併發線程web
/**
* sinture.com Inc.
* Copyright (c) 2016-2018 All Rights Reserved.
*/
package com.itheima.controller;
import com.itheima.mapper.UserMapper;
import com.itheima.domain.User;
import com.itheima.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* @author xinzhu
* @version Id: MyController.java, v 0.1 2018年12月05日 下午6:29 xinzhu Exp $
*/
@RestController
public class MyController {
@Autowired
private UserService userService;
@RequestMapping("/hello/{id}")
@ResponseBody
public User queryUser(@PathVariable Integer id){
// 藍色代碼註釋開始
new Thread(){
@Override
public void run() {
for (int x = 0; x < 10000; x++) {
userService.queryUser(id);
}
}
}.start();
// 藍色代碼註釋結束
return userService.queryUser(id);
}
}
User類redis
/**
* sinture.com Inc.
* Copyright (c) 2016-2018 All Rights Reserved.
*/
package com.itheima.domain;
/**
* @author xinzhu
* @version Id: User.java, v 0.1 2018年12月06日 下午1:40 xinzhu Exp $
*/
public class User {
// 主鍵
private Integer id;
// 用戶名
private String username;
// 密碼
private String password;
// 姓名
private String name;
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"id=" + id +
", username='" + username + '\'' +
", password='" + password + '\'' +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public Integer getId() {
return id;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
UserServicespring
package com.itheima.service;
import com.itheima.domain.User;
public interface UserService {
public User queryUser(Integer id);
}
UserServiceImpl，下面的藍色代碼就是模仿redis，此時要注意下面的模擬redis的map集合必須放到下面的queryUser的外面，也就是說下面的userMap變量必須是成員變量，否則的話，由於redis是被多個線程共享的，若是你放到下面的queryUser()方法裏面，那麼就是多個線程有多個userMap集合，下面的代碼就是若是查詢到數據，那麼就用redis裏面的，若是查詢不到就用數據庫裏面的sql
package com.itheima.service;
import com.itheima.domain.User;
import com.itheima.mapper.UserMapper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;
// 藍色代碼註釋開始
static Map<Integer,User> userMap=new HashMap();
static {
User huancun_user =new User();
huancun_user.setId(1);
huancun_user.setName("zhangsan");
huancun_user.setPassword("123");
huancun_user.setName("張三");
userMap.put(1,huancun_user);
}
// 藍色代碼註釋結束
public User queryUser(Integer id){
User user=userMap.get(id);
if(user==null){
user= userMapper.queryUser(id);
System.out.println("查詢數據庫");
userMap.put(user.getId(),user);
}else{
System.out.println("查詢緩存");
}
return user;
};
}
SpringbootApplication代碼數據庫
package com.itheima;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
}
}
數據庫裏面的數據以下apache
-- ----------------------------
-- Table structure for `user`
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`username` varchar(50) DEFAULT NULL,
`password` varchar(50) DEFAULT NULL,
`name` varchar(50) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=10 DEFAULT CHARSET=utf8;
-- ----------------------------
-- Records of user
-- ----------------------------
INSERT INTO `user` VALUES ('1', 'zhangsan', '123', '張三');
INSERT INTO `user` VALUES ('2', 'lisi', '123', '李四');
而後咱們查詢下面的連接，由於此時上面的模擬redis的map集合裏面沒有id值是2的數據，因此此時都是查詢數據庫，你想這一會兒10000併發過去，數據庫會有很大壓力的，緩存
而後打印結果以下，就是打印了不少查詢數據庫和查詢緩存，此時也就說明10000個併發裏面有不少去查詢了數據庫，這個是要避免的，至於爲何有查詢緩存的打印，由於咱們把查詢的數據給放到模擬的redis裏面了啊，因此剛開始的一大部分線程都是查詢數據庫，而後剩下的都是查詢模擬的redis緩存裏面的數據
查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢數據庫 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存
而後咱們使用雙重檢測鎖來解決上面的緩存穿透
咱們怎麼解決緩存穿透呢，即便10000個併發過來，而後這10000個併發須要的數據在redis裏面都沒有，那麼咱們應該第一個線程查詢數據裏面的數據，而後把這個數據給放到redis裏面，而後剩下的9999個線程都到redis裏面查詢，這樣就解決了緩存穿透，因此咱們能夠把上面的代碼變成下面這樣
好比下面的代碼
Pom.xml代碼
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.example</groupId>
<artifactId>springboot</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<packaging>jar</packaging>
<name>springboot</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
<relativePath></relativePath> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.1.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
Application.properties
server.port=8081 #DB Configuration: spring.datasource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver spring.datasource.url=jdbc:mysql://47.91.248.236:3306/hello?useUnicode=true&characterEncoding=utf8 spring.datasource.username=root spring.datasource.password=root #spring集成Mybatis環境 #pojo別名掃描包 mybatis.type-aliases-package=com.itheima.domain #加載Mybatis映射文件 mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*Mapper.xml
MyController代碼，下面的藍色代碼是模仿10000個併發線程
/**
* sinture.com Inc.
* Copyright (c) 2016-2018 All Rights Reserved.
*/
package com.itheima.controller;
import com.itheima.mapper.UserMapper;
import com.itheima.domain.User;
import com.itheima.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* @author xinzhu
* @version Id: MyController.java, v 0.1 2018年12月05日 下午6:29 xinzhu Exp $
*/
@RestController
public class MyController {
@Autowired
private UserService userService;
@RequestMapping("/hello/{id}")
@ResponseBody
public User queryUser(@PathVariable Integer id){
// 藍色代碼註釋開始
new Thread(){
@Override
public void run() {
for (int x = 0; x < 10000; x++) {
userService.queryUser(id);
}
}
}.start();
// 藍色代碼註釋結束
return userService.queryUser(id);
}
}
User類
/**
* sinture.com Inc.
* Copyright (c) 2016-2018 All Rights Reserved.
*/
package com.itheima.domain;
/**
* @author xinzhu
* @version Id: User.java, v 0.1 2018年12月06日 下午1:40 xinzhu Exp $
*/
public class User {
// 主鍵
private Integer id;
// 用戶名
private String username;
// 密碼
private String password;
// 姓名
private String name;
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"id=" + id +
", username='" + username + '\'' +
", password='" + password + '\'' +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public Integer getId() {
return id;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) {
this.password = password;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
UserService
package com.itheima.service;
import com.itheima.domain.User;
public interface UserService {
public User queryUser(Integer id);
}
UserServiceImpl，下面的藍色代碼就是模仿redis，此時要注意下面的模擬redis的map集合必須放到下面的queryUser的外面，也就是說下面的userMap變量必須是成員變量，否則的話，由於redis是被多個線程共享的，若是你放到下面的queryUser()方法裏面，那麼就是多個線程有多個userMap集合，下面的代碼就是若是查詢到數據，那麼就用redis裏面的，若是查詢不到就用數據庫裏面的
而後下面的紅色代碼就是解決上面的緩存穿透問題，使用鎖來解決緩存穿透問題，並且叫作雙重檢測鎖，爲何叫作雙重檢測鎖呢，由於有兩個if語句，第一個if語句就是爲了減小走紅色代碼裏面的同步代碼塊，由於若是換成裏面存在想要的數據，那麼就不須要走下面的紅色代碼裏面的同步代碼塊了，因此有兩個if語句，至於爲何要有下面的 user= userMap.get(id);，是由於第一次線程查詢把數據放到模仿的redis緩存裏面以後，剩下的線程當走到下面的同步代碼塊的時候，須要在查詢一下緩存裏面的數據就會發現剛剛第一個線程放到redis裏面的數據了，因此纔會有下面的紅色代碼裏面的 user= userMap.get(id);
package com.itheima.service;
import com.itheima.domain.User;
import com.itheima.mapper.UserMapper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;
// 藍色代碼註釋開始
static Map<Integer,User> userMap=new HashMap();
static {
User huancun_user =new User();
huancun_user.setId(1);
huancun_user.setName("zhangsan");
huancun_user.setPassword("123");
huancun_user.setName("張三");
userMap.put(1,huancun_user);
}
// 藍色代碼註釋結束
public User queryUser(Integer id){
User user=userMap.get(id);
// 紅色代碼註釋開始
if(user==null){
synchronized (this) {
user= userMap.get(id);
if (null == user) {
user= userMapper.queryUser(id);
System.out.println("查詢數據庫");
userMap.put(user.getId(),user);
}else{
System.out.println("查詢緩存");
}
}
}else{
System.out.println("查詢緩存");
}
//紅色代碼註釋結束
return user;
};
}
數據庫裏面的數據以下
-- ----------------------------
-- Table structure for `user`
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
CREATE TABLE `user` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`username` varchar(50) DEFAULT NULL,
`password` varchar(50) DEFAULT NULL,
`name` varchar(50) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=10 DEFAULT CHARSET=utf8;
-- ----------------------------
-- Records of user
-- ----------------------------
INSERT INTO `user` VALUES ('1', 'zhangsan', '123', '張三');
INSERT INTO `user` VALUES ('2', 'lisi', '123', '李四');
而後咱們查詢下面的連接，由於此時上面的模擬redis的map集合裏面沒有id值是2的數據，因此此時都是查詢數據庫，你想這一會兒10000併發過去，數據庫會有很大壓力的， 而後打印結果以下，就是就只有第一個打印了查詢數據庫，而後剩下的都是查詢緩存了，這就是解決緩存穿透
查詢數據庫 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存 查詢緩存
<font color=red>能看到這裏的同窗，就幫忙點個推薦吧，Thanks♪(･ω･)ﾉ</font>
原文出處：https://www.cnblogs.com/mqk100/p/11319758.html
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