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什么叫做缓存穿透

缓存穿透只会发生在高并发的时候，就是当有10000个并发进行查询数据的时候，我们一般都会先去redis里面查询进行数据，但是如果redis里面没有这个数据的时候，那么这10000个并发里面就会有很大一部分并发会一下子都去mysql数据库里面进行查询了

解决缓存穿透

首先我模拟一下缓存穿透

比如下面的代码
Pom.xml代码

<?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/> <!-- 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环境
#pojo别名扫描包
mybatis.type-aliases-package=com.itheima.domain
#加载Mybatis映射文件
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*Mapper.xml

MyController代码，下面的蓝色代码是模仿10000个并发线程

/*** 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 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/hello/{id}")@ResponseBodypublic User queryUser(@PathVariable Integer id){// 蓝色代码注释开始new Thread(){@Overridepublic void run() {for (int x = 0; x < 10000; x++) {userService.queryUser(id);}}}.start();// 蓝色代码注释结束return userService.queryUser(id);}
}

User类

/*** 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 $*/@Data
public class User {// 主键private Integer id;// 用户名private String username;// 密码private String password;// 姓名private String name;
}

UserService

package com.itheima.service;import com.itheima.domain.User;public interface UserService {public User queryUser(Integer id);
}

UserServiceImpl，下面的蓝色代码就是模仿redis，此时要注意下面的模拟redis的map集合必须放到下面的queryUser的外面，也就是说下面的userMap变量必须是成员变量，不然的话，因为redis是被多个线程共享的，如果你放到下面的queryUser()方法里面，那么就是多个线程有多个userMap集合，下面的代码就是如果查询到数据，那么就用redis里面的，如果查询不到就用数据库里面的

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 {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;// 蓝色代码注释开始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("张三");userMap.put(1,huancun_user);}// 蓝色代码注释结束public User queryUser(Integer id){User user=userMap.get(id);if(user==null){user= userMapper.queryUser(id);System.out.println("查询数据库");userMap.put(user.getId(),user);}else{System.out.println("查询缓存");}return user;};
}

SpringbootApplication代码

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);}}

数据库里面的数据如下

-- ----------------------------
-- 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', '张三');
INSERT INTO `user` VALUES ('2', 'lisi', '123', '李四');

然后我们查询下面的链接，因为此时上面的模拟redis的map集合里面没有id值是2的数据，所以此时都是查询数据库，你想这一下子10000并发过去，数据库会有很大压力的，

然后打印结果如下，就是打印了很多查询数据库和查询缓存，此时也就说明10000个并发里面有很多去查询了数据库，这个是要避免的，至于为什么有查询缓存的打印，因为我们把查询的数据给放到模拟的redis里面了啊，所以刚开始的一大部分线程都是查询数据库，然后剩下的都是查询模拟的redis缓存里面的数据

查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询数据库
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存

然后我们使用双重检测锁来解决上面的缓存穿透

我们怎么解决缓存穿透呢，即使10000个并发过来，然后这10000个并发需要的数据在redis里面都没有，那么我们应该第一个线程查询数据里面的数据，然后把这个数据给放到redis里面，然后剩下的9999个线程都到redis里面查询，这样就解决了缓存穿透，所以我们可以把上面的代码变成下面这样

比如下面的代码

Pom.xml代码

<?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/> <!-- 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环境
#pojo别名扫描包
mybatis.type-aliases-package=com.itheima.domain
#加载Mybatis映射文件
mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*Mapper.xml

MyController代码，下面的蓝色代码是模仿10000个并发线程

/*** 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 {@Autowiredprivate UserService userService;@RequestMapping("/hello/{id}")@ResponseBodypublic User queryUser(@PathVariable Integer id){// 蓝色代码注释开始new Thread(){@Overridepublic void run() {for (int x = 0; x < 10000; x++) {userService.queryUser(id);}}}.start();// 蓝色代码注释结束return userService.queryUser(id);}
}

User类

/*** 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 $*/@Data
public class User {// 主键private Integer id;// 用户名private String username;// 密码private String password;// 姓名private String name;}

UserService

package com.itheima.service;import com.itheima.domain.User;public interface UserService {public User queryUser(Integer id);
}

UserServiceImpl，下面的蓝色代码就是模仿redis，此时要注意下面的模拟redis的map集合必须放到下面的queryUser的外面，也就是说下面的userMap变量必须是成员变量，不然的话，因为redis是被多个线程共享的，如果你放到下面的queryUser()方法里面，那么就是多个线程有多个userMap集合，下面的代码就是如果查询到数据，那么就用redis里面的，如果查询不到就用数据库里面的

然后下面的红色代码就是解决上面的缓存穿透问题，使用锁来解决缓存穿透问题，而且叫做双重检测锁，为什么叫做双重检测锁呢，因为有两个if语句，第一个if语句就是为了减少走红色代码里面的同步代码块，因为如果换成里面存在想要的数据，那么就不需要走下面的红色代码里面的同步代码块了，所以有两个if语句，至于为什么要有下面的 user= userMap.get(id);，是因为第一次线程查询把数据放到模仿的redis缓存里面之后，剩下的线程当走到下面的同步代码块的时候，需要在查询一下缓存里面的数据就会发现刚刚第一个线程放到redis里面的数据了，所以才会有下面的红色代码里面的 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 {@Autowiredprivate UserMapper userMapper;// 蓝色代码注释开始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("张三");userMap.put(1,huancun_user);}// 蓝色代码注释结束public User queryUser(Integer id){User user=userMap.get(id);// 红色代码注释开始if(user==null){synchronized (this) {user= userMap.get(id);if (null == user) {user= userMapper.queryUser(id);System.out.println("查询数据库");userMap.put(user.getId(),user);}else{System.out.println("查询缓存");}}}else{System.out.println("查询缓存");}//红色代码注释结束return user;};
}

数据库里面的数据如下

-- ----------------------------
-- 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', '张三');
INSERT INTO `user` VALUES ('2', 'lisi', '123', '李四');

然后我们查询下面的链接，因为此时上面的模拟redis的map集合里面没有id值是2的数据，所以此时都是查询数据库，你想这一下子10000并发过去，数据库会有很大压力的，

然后打印结果如下，就是就只有第一个打印了查询数据库，然后剩下的都是查询缓存了，这就是解决缓存穿透

查询数据库
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存
查询缓存

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