java代码示例：redis缓存雪崩的解决思路及Java代码通过缓存预加载解决缓存雪崩代码示例

桃扇骨 2024-02-18 11:57 25阅读 0赞

缓存雪崩是指在某个时间点，缓存中大量的数据同时过期或失效，导致大量请求直接访问底层数据源，造成数据库压力过大或服务崩溃。为了解决缓存雪崩问题，可以采取以下措施之一或多个措施的组合：

1.  **设置合理的缓存过期时间**：将缓存的过期时间分散开，避免在同一时间大量缓存同时过期。可以在每个缓存键的过期时间上增加一个随机的时间偏移量。
2.  **实施缓存预加载**：在缓存失效之前，提前异步加载数据到缓存中，以避免在缓存失效时大量请求直接访问底层数据源。可以通过定时任务或后台线程周期性地预加载缓存数据。
3.  **使用分布式缓存**：将缓存数据分散到不同的缓存节点上，减少单个缓存节点失效对整个系统的影响。可以使用分布式缓存系统如 Redis Cluster 或 Memcached。
4.  **实施缓存穿透保护**：在获取缓存数据时，对于不存在的缓存键，也进行缓存操作，将空值或默认值存储到缓存中，避免缓存穿透。可以使用布隆过滤器等技术来进行缓存键的校验。

下面是一个示例的 Java 代码，演示了如何通过缓存预加载来解决缓存雪崩问题：

import redis.clients.jedis.Jedis;
    
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    public class CacheAvalanchePreloadingExample {
        
        private static Jedis jedis;
        private static final String CACHE_KEY = "my_key";
        private static final int CACHE_EXPIRY_SECONDS = 3600; // 缓存过期时间，单位：秒
    
        public static void main(String[] args) {
        
            // 假设已经建立了缓存客户端连接
    
            // 初始化缓存
            initializeCache();
    
            // 启动后台异步线程进行缓存的预加载
            ScheduledExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
            executorService.scheduleAtFixedRate(CacheAvalanchePreloadingExample::preloadCache, 0, CACHE_EXPIRY_SECONDS / 2, TimeUnit.SECONDS);
    
            // 模拟并发查询
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                new Thread(() -> {
        
                    String cachedValue = getCachedValue();
                    System.out.println("Cached Value: " + cachedValue);
                }).start();
            }
        }
    
        private static void initializeCache() {
        
            String value = jedis.get(CACHE_KEY);
            if (value == null) {
        
                preloadCache();
            }
        }
    
        private static void preloadCache() {
        
            // 模拟从底层数据源获取数据的操作
            String value = fetchDataFromDataSource();
    
            jedis.setex(CACHE_KEY, CACHE_EXPIRY_SECONDS, value);
        }
    
        private static String getCachedValue() {
        
            return jedis.get(CACHE_KEY);
        }
    
        private static String fetchDataFromDataSource() {
        
            // 模拟从底层数据源获取数据的操作
            // ...
            return "data from data source";
        }
    }

在上述示例中，我们通过 `initializeCache` 方法来检查缓存是否存在。如果缓存不存在，则调用 `preloadCache` 方法进行缓存的预加载。

然后，我们启动了一个后台的异步线程 `preloadCache`，使用 `ScheduledExecutorService` 定期预加载缓存数据。在 `preloadCache` 方法中，我们模拟从底层数据源获取数据的操作，并将数据存储到缓存中。

在获取缓存值时，我们直接通过 `jedis.get(CACHE_KEY)` 方法获取缓存值。

通过缓存预加载，我们可以在缓存过期之前提前将数据加载到缓存中，避免缓存雪崩问题的发生。请注意，上述示例仅为演示目的，实际应用中可能需要根据具体情况进行更复杂的错误处理、缓存更新的逻辑以及线程池的配置等。