缓存的6种常见的使用场景

缓存的使用场景

1.1、作为数据库的缓存，为数据库减压

通常情况下，数据是存储在数据库的，应用程序也是直接操作数据库。在访问量较小的时候几乎没有什么影响。

一旦读写请求量超过1w，数据库压力剧增，此时可以从数据库角度做处理，比如：

做读写分离，一主一从或者一主多从。

如果压力还持续增大，做分库分表，根据业务将数据库拆分为多个，根据需要，将数据库表拆分为多张表，分别放在多个库，又可以支撑一定的请求。再增大呢，我们继续增加分库分表吗？

当访问量超过10w, 100w, 1000w呢，其实这时候我们需要引入缓存，因为大多数的操作都是查询操作。

将访问过的数据存储起来，当再次访问时，先找到缓存，缓存命中就直接返回。找不到再查询数据库，并且回填缓存，下次访问就能直接命中缓存了。

1.2、提高系统响应速度

数据库的数据实际上是存储在文件里的，比如mysql，你可以在它的data目录下面看到，当数据需要迁移时，甚至可以直接拷贝磁盘文件，再稍作修改就可以实现数据迁移。与磁盘打交道，就需要与内存做交换，做swap操作。性能时比较差的。

当大量的并发请求，数据库可能因为太过频繁的IO操作导致无法正常返回结果。而将数据存储在缓存中(redis), 也就是存储在内存中。

而内存天然就支持高并发，可以处理瞬时大量的并发请求。

比如redis的单机qps能后达到11w/s读请求，8w/s写请求。可以说是甩开数据库无数倍。当然我们的响应速度也是得到了一个质的飞跃。

1.3、session共享

我们知道，当我们后台启动多台tomcat之后，上层再加了一层nginx做负载均衡的话，我们就会惊奇的发现，有时能够正常访问，，有时不能后正常访问。就是因为两个tomcat的session是不一样的。当然，可以做session复制等操作解决，但是性能比较低下。并且难以保证各个session之间完全同步。

如何解决呢？当然是使用redis来存储session，让他它们使用同一个session就ok了。这样就实现了session的共享。

登录成功之后，将session存储到redis，获取session时从redis查询。

1.4、存储token令牌，短信验证码等

session共享虽然解决了问题，但是这些都是基于pc端，或者存在session的内置浏览器中。但是比如app等没有session的，那就是基于token实现登录，登录前的验证码发送也都会存储在redis中。

1.5、做分布式锁

通常来说我们Java程序中的锁，是多线程的锁，是在一个JVM当众生效的，管不了其他JVM中的线程。

而多个进程（JVM）在并发时也会产生问题，也要控制时序性，此时就需要使用分布式锁。

1.5.1、使用Redis的setNX实现分布式锁

当然，这种方式存在并发问题，不值得讨论

1.5.2、使用redission实现分布式锁

public class DistributedRedisLock {

//从配置类中获取redisson对象

private static Redisson redisson = RedissonManager.getRedisson();

private static final String LOCK_PREFIX = "RedisLock_";

//加锁

public static boolean acquire(String lockName) {

//声明key对象

String key = LOCK_PREFIX + lockName;

//获取锁对象

RLock mylock = redisson.getLock(key);

//加锁，并且设置锁过期时间3秒，防止死锁的产生 uuid+threadId

mylock.lock(2, 3, TimeUtil.SECOND);

//加锁成功

return true;

}

//锁的释放

public static void release(String lockName) {

//必须是和加锁时的同一个key

String key = LOCK_PREFIX + lockName;

//获取所对象

RLock mylock = redisson.getLock(key);

//释放锁（解锁）

mylock.unlock();

}

1.6、做乐观锁

Mysql中，同步锁和数据库中的行锁、表锁都是悲观锁

Java中 synchronized和可重入锁等都是悲观锁

悲观锁的性能是比较低的，响应性比较差，而高性能、高响应的锁一般都是使用乐观锁

Redis可以实现乐观锁 watch + incr

public static void main(String[] arg) {

String redisKey = "lock";

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(20);

try {

Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6378);

// 初始值

jedis.set(redisKey, "0");

jedis.close();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

for (int i = 0; i < 1000; i++) {

executorService.execute(() -> {

Jedis jedis1 = new Jedis("127.0.0.1", 6378);

try {

jedis1.watch(redisKey);

String redisValue = jedis1.get(redisKey);

int valInteger = Integer.valueOf(redisValue);

String userInfo = UUID.randomUUID().toString();

// 没有秒完

if (valInteger < 20) {

Transaction tx = jedis1.multi();

tx.incr(redisKey);

List list = tx.exec();

// 秒成功失败返回空list而不是空

if (list != null && list.size() > 0) {

System.out.println("用户：" + userInfo + "，秒杀成功！当前成功人数：" + (valInteger + 1));

}

// 版本变化，被别人抢了。

else {

System.out.println("用户：" + userInfo + "，秒杀失败");

}

// 秒完了

else {

System.out.println("已经有20人秒杀成功，秒杀结束");

}