目录:
一:商品详情页面优化
(1)思路
(2)整合redis到工程
(3)使用redis进行业务开发相关规则
(4)缓存常见问题
二:分布式锁
本地锁的局限性
(1)并发请求Redis的问题
(2)本地锁 解决
(3)集群下,并发访问Reids
(4)分布式锁实现的解决方案
一:商品详情页面优化
(1)思路
页面一些固定的不长变的数据需要存入缓存,像价格长变的数据就需要实时查询数据库
虽然咱们实现了页面需要的功能,但是考虑到该页面是被用户高频访问的,所以性能需要优化。
一般一个系统最大的性能瓶颈,就是数据库的io操作。从数据库入手也是调优性价比最高的切入点。
一般分为两个层面,一是提高数据库sql本身的性能,二是尽量避免直接查询数据库。
重点要讲的是另外一个层面:尽量避免直接查询数据库。
解决办法就是:缓存
(2)整合redis到工程
由于redis作为缓存数据库,要被多个项目使用,所以要制作一个通用的工具类,方便工程中的各个模块使用。
而主要使用redis的模块,都是后台服务的模块,service工程。所以咱们把redis的工具类放到service-util模块中,这样所有的后台服务模块都可以使用redis。
首先在service-util引入依赖包
<!-- redis -->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency><!-- spring2.X集成redis所需common-pool2-->
<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-pool2</artifactId><version>2.6.0</version>
</dependency>
添加redis配置类
package com.atguigu.gmall.common.config@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig {@Beanpublic RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);objectMapper.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(objectMapper);// 序列号key valueredisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);redisTemplate.afterPropertiesSet();return redisTemplate;}}
说明:由于service-util属于公共模块,所以我们把它引入到service父模块,其他service子模块都自动引入了
(3)使用redis进行业务开发相关规则
开始开发先说明redis key的命名规范,由于Redis不像数据库表那样有结构,其所有的数据全靠key进行索引,所以redis数据的可读性,全依靠key。
企业中最常用的方式就是:object:id:field
比如:sku:1314:info
user:1092:info
:表示根据windows的 /一个意思
重构getSkuInfo方法
在RedisConst中定义redis的常量,RedisConst类在service-util模块中,所有的redis常量我们都配置在这里
package com.atguigu.gmall.common.constant;/*** Redis常量配置类**/
public class RedisConst {public static final String SKUKEY_PREFIX = "sku:";public static final String SKUKEY_SUFFIX = ":info";//单位:秒public static final long SKUKEY_TIMEOUT = 24 * 60 * 60;}
如何使用缓存:
以上基本实现使用缓存的方案。
(4)缓存常见问题
缓存最常见的3个问题: 面试
1. 缓存穿透
2. 缓存雪崩
3. 缓存击穿
缓存穿透: 是指查询一个不存在的数据,由于缓存无法命中,将去查询数据库,但是数据库也无此记录,并且出于容错考虑,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。在流量大时,可能DB就挂掉了,要是有人利用不存在的key频繁攻击我们的应用,这就是漏洞。
解决:空结果也进行缓存,但它的过期时间会很短,最长不超过五分钟。
缓存雪崩:是指在我们设置缓存时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。
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。
缓存击穿: 是指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。这个时候,需要考虑一个问题:如果这个key在大量请求同时进来之前正好失效,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。
与缓存雪崩的区别:
1. 击穿是一个热点key失效
2. 雪崩是很多key集体失效
解决:锁
二:分布式锁
本地锁的局限性
(1)并发请求Redis的问题
之前,我们学习过synchronized及lock锁,这些锁都是本地锁。接下来写一个案例,演示本地锁的问题
在service-product中的TestController中添加测试方法
父模块中引入了util 也引用了Redis的依赖了,主启动类也进行了扫描,可以扫描到Redis的配置类
package com.atguigu.gmall.product.controller;@Api(tags = "测试接口")
@RestController
@RequestMapping("admin/product/test")
public class TestController {@Autowiredprivate TestService testService;@GetMapping("testLock")public Result testLock() {testService.testLock();return Result.ok();}
}
接口
package com.atguigu.gmall.product.service;public interface TestService {void testLock();}
实现类
package com.atguigu.gmall.product.service.impl;
@Service
public class TestServiceImpl implements TestService {@Autowiredprivate StringRedisTemplate redisTemplate;@Overridepublic void testLock() {// 查询redis中的num值String value = (String)this.redisTemplate.opsForValue().get("num");// 没有该值returnif (StringUtils.isBlank(value)){return ;}// 有值就转成成intint num = Integer.parseInt(value);// 把redis中的num值+1this.redisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));}
}
说明:通过reids客户端设置num=0
多刷新几次:
使用ab工具测试
使用ab测试工具:httpd-tools(yum install -y httpd-tools)
ab -n(一次发送的请求数) -c(请求的并发数) 访问路径
测试如下:5000请求,100并发
ab -n 5000 -c 100 http://192.168.254.1:8206/admin/product/test/testLock
在服务器访问本地的ip相当于localhost
按理说5000个请求,Reids会变成5000
由于并发,可能请求先读取的0,由于一个请求改为1后,另外一个请求由于读取的是0又改为了1,导致最终的结果不是5000
(2)本地锁 解决
怎么解决这个问题呢?加锁
@Override
public synchronized void testLock() {// 查询redis中的num值String value = (String)this.redisTemplate.opsForValue().get("num");// 没有该值returnif (StringUtils.isBlank(value)){return ;}// 有值就转成成intint num = Integer.parseInt(value);// 把redis中的num值+1this.redisTemplate.opsForValue().set("num", String.valueOf(++num));
}
使用ab工具压力测试:5000次请求,并发100
加了锁之后效率变低了,速度变慢了
完美!与预期一致,是否真的完美?
(3)集群下,并发访问Reids
接下来再看集群情况下,会怎样?
接下来启动8206 8216 8226 三个运行实例。
运行多个service-product实例:
server.port=8216
server.port=8226
注意:bootstrap.properties 添加一个server.port = 8206; 将nacos的配置注释掉!
通过网关压力测试:
启动网关:没有端口,默认访问80,是网关服务
ab -n 5000 -c 100 http://192.168.200.1/admin/product/test/testLock
集群情况下又出问题了!!!
以上测试,可以发现:
本地锁只能锁住同一工程内的资源,在分布式系统里面都存在局限性。
此时需要分布式锁。
(4)分布式锁实现的解决方案
随着业务发展的需要,原单体单机部署的系统被演化成分布式集群系统后,由于分布式系统多线程、多进程并且分布在不同机器上,这将使原单机部署情况下的并发控制锁策略失效,单纯的Java API并不能提供分布式锁的能力。为了解决这个问题就需要一种跨JVM的互斥机制来控制共享资源的访问,这就是分布式锁要解决的问题!
分布式锁主流的实现方案:
1. 基于数据库实现分布式锁
2. 基于缓存(Redis等)
3. 基于Zookeeper
每一种分布式锁解决方案都有各自的优缺点:
1. 性能:redis最高
2. 可靠性:zookeeper最高
这里,我们就基于redis实现分布式锁。