作者：13
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簡(jiǎn)介

這是一篇關(guān)于Redis使用的總結(jié)類型文章，會(huì)先簡(jiǎn)單的談一下緩存的應(yīng)用場(chǎng)景、緩存的使用邏輯及注意事項(xiàng)，然后是Redis緩存與數(shù)據(jù)庫(kù)間結(jié)合以進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，當(dāng)然文章的最后也會(huì)給出具體的代碼實(shí)現(xiàn)，不至于看到文章的你一頭霧水，理論要講，項(xiàng)目代碼也要分享，這是我寫(xiě)博客的基本出發(fā)點(diǎn)。

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應(yīng)用場(chǎng)景

Redis能做什么呢？

這是個(gè)好問(wèn)題，不同的人可能會(huì)給出不同的答案，因?yàn)樗膽?yīng)用場(chǎng)景真的很多，作為一個(gè)優(yōu)秀的nosql數(shù)據(jù)庫(kù)可以結(jié)合其他產(chǎn)品做很多事情，比如：tomcat集群的session同步、與nginx和lua結(jié)合做限流工具、基于Redis的分布式鎖實(shí)現(xiàn)、分布式系統(tǒng)唯一主鍵生成策略、秒殺場(chǎng)景中也會(huì)看到它、它還能夠作為一個(gè)消息隊(duì)列.....

Redis的應(yīng)用場(chǎng)景很多很多，以上也只是列舉了一部分而已，由于本文是圍繞我的開(kāi)源項(xiàng)目perfect-ssm來(lái)寫(xiě)的，所以在本文的場(chǎng)景就是一個(gè)緩存中間層，對(duì)于讀多寫(xiě)少的應(yīng)用場(chǎng)景，我們經(jīng)常使用緩存來(lái)進(jìn)行優(yōu)化以提高系統(tǒng)性能。

我曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)一篇《一次線上Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰事故的記錄》的文章，里面記錄了Web請(qǐng)求是如何毫不留情的摧垮mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)站應(yīng)用無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)時(shí)的情況就是數(shù)據(jù)庫(kù)讀請(qǐng)求太多，事故的主要原因也是這個(gè)，后續(xù)的解決方案也就是在項(xiàng)目中添加緩存層，使得熱點(diǎn)數(shù)據(jù)得以存入緩存，不會(huì)重復(fù)的去讀取mysql，將大部分請(qǐng)求壓力轉(zhuǎn)移至Redis緩存中以減輕mysql的負(fù)擔(dān)。

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接入緩存后的處理邏輯

請(qǐng)求過(guò)來(lái)后，首先判斷Redis里面有沒(méi)有，有數(shù)據(jù)則直接返回Redis中的數(shù)據(jù)給用戶，沒(méi)有則查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，如果數(shù)據(jù)庫(kù)中也沒(méi)有則返回空或者提醒語(yǔ)句即可。

當(dāng)然，針對(duì)不同的操作，對(duì)于Redis和mysql的操作也是不同的：

添加操作

如果是需要放入緩存的數(shù)據(jù)，那么在向mysql數(shù)據(jù)庫(kù)中插入成功后，生成對(duì)應(yīng)的key至，并存入Redis中。

修改操作

向mysql數(shù)據(jù)庫(kù)中修改成功后，修改Redis中的數(shù)據(jù)，但是Redis并沒(méi)有更新語(yǔ)句，所以只能先刪除，再添加完成更新操作。

需要注意的是，考慮到程序?qū)τ赗edis的操作可能會(huì)失敗，這時(shí)mysql中的數(shù)據(jù)已經(jīng)修改，但是Redis中的數(shù)據(jù)依然是上一次的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題，所以是先操作Redis還是先操作mysql需要慎重考慮。

刪除操作

與修改操作相同，先刪除數(shù)據(jù)，再更新緩存，但是同樣會(huì)有出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題的可能性需要注意，如果數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)刪除了，但是Redis中的數(shù)據(jù)沒(méi)刪除，又會(huì)出現(xiàn)業(yè)務(wù)問(wèn)題。

查詢操作

首先通過(guò)Redis查詢，如果緩存中已經(jīng)存在數(shù)據(jù)則直接返回即可，此時(shí)就不再需要通過(guò)mysql數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)獲取數(shù)據(jù)，減少對(duì)mysql的請(qǐng)求，如果緩存中不存在數(shù)據(jù)，則依然通過(guò)mysql數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，查詢到數(shù)據(jù)后，存入Redis緩存中。

本項(xiàng)目中的代碼是先操作mysql，再操作Redis，有概率會(huì)出現(xiàn)上文中提到的數(shù)據(jù)庫(kù)與緩存數(shù)據(jù)不一致的情況，所以需要注意，本文的代碼只做參考，用到實(shí)際項(xiàng)目中還是需要根據(jù)具體的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行合理的修改。

使用緩存的建議

緩存存儲(chǔ)策略：

可以緩存的數(shù)據(jù)的特征基本上是以下幾點(diǎn)：

• 熱點(diǎn)數(shù)據(jù)
• 實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)
• 業(yè)務(wù)邏輯簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)

至于什么數(shù)據(jù)，不同的系統(tǒng)、不同的項(xiàng)目要求肯定不同，這里不做過(guò)多討論，只簡(jiǎn)單的說(shuō)一下自己的想法，結(jié)合以上的特征總結(jié)如下：

• 1.首頁(yè)數(shù)據(jù)、分類數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)屬于熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，首頁(yè)數(shù)據(jù)更是熱得發(fā)燙，而且這類數(shù)據(jù)一般實(shí)時(shí)性不高，不會(huì)頻繁的去操作，比較適合放入緩存。
• 2.詳情數(shù)據(jù)，比如文章詳情、商品詳情、廣告詳情、個(gè)人信息詳情，這些數(shù)據(jù)庫(kù)中單條的的數(shù)據(jù)可以以其id生成不同的key保存到Redis，操作比較簡(jiǎn)單明了，在更新或者刪除的時(shí)候需要同步更新Redis中的數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)也適合放入緩存中。
• 3.列表數(shù)據(jù)不是特別推薦，除非是實(shí)時(shí)性和改變頻率真的很低的情況下，因?yàn)榱斜硗鶢可娴臄?shù)據(jù)和操作很多，處理起來(lái)比較復(fù)雜，如果對(duì)實(shí)時(shí)性要求低的話、或者部分字段更新頻率低的話，可以換成這部分?jǐn)?shù)據(jù)。

緩存存儲(chǔ)策略的制定說(shuō)難也難，說(shuō)容易也容易，主要是根據(jù)具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景合理的操作即可，以上只是做了一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。

緩存失效策略：

失效策略一定要做好，血的教訓(xùn)。

• 定時(shí)刪除

含義：在設(shè)置key的過(guò)期時(shí)間的同時(shí)，為該key創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器，讓定時(shí)器在key的過(guò)期時(shí)間來(lái)臨時(shí)，對(duì)key進(jìn)行刪除

優(yōu)點(diǎn)：保證內(nèi)存被盡快釋放

缺點(diǎn)：
若過(guò)期key很多，刪除這些key會(huì)占用很多的CPU時(shí)間，在CPU時(shí)間緊張的情況下，CPU不能把所有的時(shí)間用來(lái)做要緊的事兒，還需要去花時(shí)間刪除這些key
定時(shí)器的創(chuàng)建耗時(shí)，若為每一個(gè)設(shè)置過(guò)期時(shí)間的key創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器（將會(huì)有大量的定時(shí)器產(chǎn)生），性能影響嚴(yán)重

• 惰性刪除

含義：key過(guò)期的時(shí)候不刪除，每次從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取key的時(shí)候去檢查是否過(guò)期，若過(guò)期則刪除，返回null。

優(yōu)點(diǎn)：刪除操作只發(fā)生在從數(shù)據(jù)庫(kù)取出key的時(shí)候發(fā)生，而且只刪除當(dāng)前key，所以對(duì)CPU時(shí)間的占用是比較少的，而且此時(shí)的刪除是已經(jīng)到了非做不可的地步（如果此時(shí)還不刪除的話，我們就會(huì)獲取到了已經(jīng)過(guò)期的key了）

缺點(diǎn)：若大量的key在超出超時(shí)時(shí)間后，很久一段時(shí)間內(nèi)，都沒(méi)有被獲取過(guò)，那么可能發(fā)生內(nèi)存泄露（無(wú)用的垃圾占用了大量的內(nèi)存）

• 定期刪除

含義：每隔一段時(shí)間執(zhí)行一次刪除過(guò)期key操作

優(yōu)點(diǎn)：
通過(guò)限制刪除操作的時(shí)長(zhǎng)和頻率，來(lái)減少刪除操作對(duì)CPU時(shí)間的占用--處理"定時(shí)刪除"的缺點(diǎn)
定期刪除過(guò)期key--處理"惰性刪除"的缺點(diǎn)

缺點(diǎn)
在內(nèi)存友好方面，不如"定時(shí)刪除"
在CPU時(shí)間友好方面，不如"惰性刪除"
難點(diǎn)
合理設(shè)置刪除操作的執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)（每次刪除執(zhí)行多長(zhǎng)時(shí)間）和執(zhí)行頻率（每隔多長(zhǎng)時(shí)間做一次刪除）（這個(gè)要根據(jù)服務(wù)器運(yùn)行情況來(lái)定了）

參考《Redis設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》

緩存操作順序策略：

在上文中已經(jīng)講到了操作順序的問(wèn)題，是先操作mysql呢？還是先操作Redis呢？這個(gè)需要根據(jù)自己的業(yè)務(wù)邏輯來(lái)考量，盡量選擇影響較小且結(jié)合友好的方案來(lái)做。

代碼實(shí)現(xiàn)：

這里只貼出主要的邏輯代碼，想要完整實(shí)現(xiàn)的可以到代碼倉(cāng)庫(kù)去取。

//添加
@Override
    public int addArticle(Article article) {
        if (articleDao.insertArticle(article) > 0) {
            log.info("insert article success,save article to Redis");
            RedisUtil.put(Constants.ARTICLE_CACHE_KEY + article.getId(), article);
            return 1;
        }
        return 0;
    }

//修改
    @Override
    public int updateArticle(Article article) {
        if (article.getArticleTitle() == null || article.getArticleContent() == null || getTotalArticle(null) > 90 || article.getArticleContent().length() > 50000) {
            return 0;
        }
        if (articleDao.updArticle(article) > 0) {
            log.info("update article success,delete article in Redis and save again");
            RedisUtil.del(Constants.ARTICLE_CACHE_KEY + article.getId());
            RedisUtil.put(Constants.ARTICLE_CACHE_KEY + article.getId(), article);
            return 1;
        }
        return 0;
    }

//刪除
    @Override
    public int deleteArticle(String id) {
        RedisUtil.del(Constants.ARTICLE_CACHE_KEY + id);
        return articleDao.delArticle(id);
    }

//查詢
    @Override
    public Article findById(String id) {
        log.info("get article by id:" + id);
        Article article = (Article) RedisUtil.get(Constants.ARTICLE_CACHE_KEY + id, Article.class);
        if (article != null) {
            log.info("article in Redis");
            return article;
        }
        Article articleFromMysql = articleDao.getArticleById(id);
        if (articleFromMysql != null) {
            log.info("get article from mysql and save article to Redis");
            RedisUtil.put(Constants.ARTICLE_CACHE_KEY + articleFromMysql.getId(), articleFromMysql);
            return articleFromMysql;
        }
        return null;
    }

結(jié)語(yǔ)

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