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谷粒商城-redis分布式锁系列

article 2025/1/4 12:40:36

1.压力测试出的内存泄漏及解决（可跳过）

使用jmeter对查询产品分类列表接口进行压力测试，出现了堆外内存溢出异常。
在这里插入图片描述
我们设置的虚拟机堆内存100m，并不是堆外内存100m

产生堆外内存溢出：OutOfDirectMemoryError
原因是因为：
springboot2.0以后默认使用lettuce作为操作redis的客户端。它使用netty进行网络通信。
lettuce的bug导致netty堆外内存溢出，-Xmx300m, netty如果没有指定堆外内存，默认使用-Xmx300m作为堆外内存。
由于在高并发的时候，获取的数据量非常大，高并发一进来，由于数据在传输期间都要占内存，导致内存分配不足，堆外内存溢出。

解决方案：不能使用-Dio.netty.maxDirectoryMemory只去调大堆外内存（只是延缓了问题的出现）
1)、升级lettuce客户端， 2）、切换使用Jedis
lettuce,jedis操作redis的底层客户端，spring再次封装redisTemplate

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>io.lettuce</groupId>
                    <artifactId>lettuce-core</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
        </dependency>

2.高并发下缓存失效的问题

2.1.缓存穿透

缓存穿透：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
在这里插入图片描述

风险：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： null结果缓存，并加入短暂过期时间

2.2.缓存雪崩

缓存雪崩：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DB，DB瞬时压力过重雪崩。
在这里插入图片描述

解决：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。

2.3.缓存击穿

缓存穿透：

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。

解决：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

 * 1.空结果缓存，解决缓存穿透
 * 2.设置过期时间（加随机值），解决缓存雪崩
 * 3.加锁，解决缓存击穿

前两个都好解决，对于加锁的问题，如果锁没加好，又会有新的问题

直接加synchronized锁

// 只要是同一把锁，就能锁住需要这个锁的所有线程
// 1.synchronized(this):，springboot所有组件（这里是CategoryServiceImpl）在容器中都是单例的
// TODO 本地锁，syncrhonized, JUC(Lock) 分布式情况下，想要锁住所有，必须使用分布式锁
synchronized (this) {
   return getDataFromDb();
}

得到锁以后，应该再去缓存中确定一次，如果没有才需要继续查询。

String catelogJSON = stringRedisTemplate.opsForValue().get("catelogJSON");
if (!StringUtils.isEmpty(catelogJSON)) {
    // 如果缓存不为空，直接返回
    Map<String, List<Catelog2Vo>> result = JSON.parseObject(catelogJSON, new TypeReference<Map<String, List<Catelog2Vo>>>() {});
    return result;
}

分布式下如何加锁
在这里插入图片描述
TODO 本地锁，syncrhonized, JUC(Lock) 分布式情况下，想要锁住所有，必须使用分布式锁

注意锁的时序问题
在这里插入图片描述
要保证查数据库和把结果放入缓存是原子操作，是在同一把锁内进行的，否则就会导致释放锁的时序问题，导致多次查询数据库。
开启多个服务的时候只能锁住本地服务

3.分布式锁的原理与使用

分布式锁演进-基本原理
在这里插入图片描述
我们可以同时去一个地方“占坑”，如果占到，就执行逻辑。否则就必须等待，直到释放锁。 “占坑”可以去redis，可以去数据库，可以去任何大家都能访问的地方。等待可以自旋的方式。

占坑在redis中通常使用set命令，set的介绍如下：
https://www.cnblogs.com/zhouj850/p/10949359.html
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]
设置k-v值
EX过期时间，PX毫秒，NX指的是Not Exist，不存在才给里面放。
所以使用SETNX命令可以进行占坑操作。

在这里插入图片描述