Redis在高并发下常见的错误场景-优惠券列表显示

在使用Redis场景下，很多同学在使用中不注意，一旦系统并发比较高的时候，往往请求还是直接打到数据库，并没有击中缓存。下面我说几种场景，已经解决方案。

第一种，看看自己是否已经入坑了。
//判断Redis缓存是否有数据
if(!jedis.exists("testlockListV_1")){
System.out.println("多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库");
String list=TestClient.getList();//查询数据库
jedis.set("testlockListV_1",list);//保存在缓存中
System.out.println(list);
}else
System.out.println(jedis.get("testlockListV_1"));//缓存有数据直接返回缓存数据

很多同学都是判断是否存在相同的key，如果不存在，就访问数据库，然后把数据放入缓存中，然后返回。
实际多线程运行时，会打印如下
多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

答案很简单，因为多个线程同时执行jedis.exists("testlockListV_1")这一段代码时，缓存中确实没有数据。然后都执行查询数据库，放入缓存中。这样请求还是直接通过数据库拿数据

第二种经过改造，我们知道Redis是可以实现分布式锁的jedis.setnx(key,value); 那我们改造一下，通过分布式锁来解决穿透的问题。
改造如下:

Jedis jedis = jedisPool.getResource();
//判断Redis缓存是否有数据
if(!jedis.exists("testlockListV_2")){
if(jedis.setnx("lockkeyV1", "lockvalues")==1){//获取锁
System.out.println("多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库");
String list=TestClient.getList();//查询数据库
jedis.set("testlockListV_2",list);//保存在缓存中
System.out.println(list);
jedis.del("lockkeyV1");//释放锁，便于下次执行正常获取
}
}else
System.out.println(jedis.get("testlockListV_2"));//缓存有数据直接返回缓存数据

高并发先，打印结果
多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

数据库中返回的查询记录

多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

数据库中返回的查询记录

结果发现，即使加了锁，我们还是穿透了缓存，直接访问数据库了，虽然请求较少。仔细分析原因是因为，多个线程同时进入后判断是否有相同key，由于第一次访问，redis中是没有相应的key的，但是多个线程又同时去拿锁，此时虽然只有一个线程能获取锁成功，进入查询数据库，然后把数据放入缓存。但是会出现刚放完缓存，释放所。同一时间内有几个线程刚通过if(!jedis.exists("testlockListV_2"))判断是否有次键值对的判断，然后也重新获取锁，也访问数据库，保存数据到缓存。这样也出现了击穿缓存，直接访问数据库中。

第三种，上面分析完毕前面几种情况以后。

归纳一下修改后的逻辑：
1.查询缓存，如果缓存存在，返回结果

2.缓存不存在，查询数据库

3.争夺分布式锁

4.成功获得锁，再次判断缓存的存在

5.如果缓存仍旧不存在，把查询数据库的结果循环放入缓存
6.释放分布式锁

这种二次判断存在性的机制有一个专门的名字，叫做双重检测


代码如下:
Jedis jedis = jedisPool.getResource();
//判断Redis缓存是否有数据
if(!jedis.exists("testlockListV_3")){
if(jedis.setnx("lockkeyV1", "lockvalues")==1){//获取锁
jedis.setex("lockkeyV1", 2, "lockvalues");//设置获取锁的时间，超过时间直接让锁失效。避免死锁
if(!jedis.exists("testlockListV_3")){
System.out.println("多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库");
String list=TestClient.getList();//查询数据库
jedis.set("testlockListV_3",list);//保存在缓存中
System.out.println(list);
jedis.del("lockkeyV1");//释放锁，便于下次执行正常获取
}else
System.out.println(jedis.get("testlockListV_3"));//缓存有数据直接返回缓存数据

}
}else
System.out.println(jedis.get("testlockListV_3"));//缓存有数据直接返回缓存数据


多线程下运行结果:
多线程情况下多次击穿缓存，直接访问数据库

数据库中返回的查询记录


非常好已经只访问一次数据库，并且没有穿透缓存。

原理，因为所有的线程下都只能有一个线程获取锁，如果获取锁以后，更新完缓存以后。另外一个缓存进入，也要判断是否已经存在key，没有key才会查询数据库更新。只要执行过获取锁的操作完毕以后，肯定会存入缓存的。所以这种方案是不会有击穿缓存的情况的。

几点补充：

1.文中所使用的分布式锁，其实并不是“正宗”的分布式锁，当线程争夺锁失败的时候，会直接返回查询DB的结果，而不会依靠自旋机制来等锁。

2.为什么优惠券列表的信息要使用List类型来存入缓存，而不是把整个列表存为一个很长的Json字符串？这是由于业务需要，使用List在某些情况下更方便对单个优惠券信息进行修改（LSET指令）。

3.为什么优惠券列表的信息不使用Redis的Set或者Hash数据类型来存储，实现自动去重呢？对于Set类型，去重前需要对比整个字符串是否完全相同，而每一张优惠券是一个较长的Json字符串，对比的效率会比较低。使用Hash倒是可以实现高效的去重，但并未在根本上解决重复更新的问题。