java面试题:使用互斥锁或分布式锁处理Redis缓存击穿问题

在处理Redis缓存击穿问题时，我们可以使用互斥锁或分布式锁来确保在缓存失效的瞬间只有一个请求去访问数据库，而其他请求则等待该请求完成后从缓存中获取数据。在Java中，我们可以使用多种实现分布式锁的方式，比如使用Redis的SETNX命令、Redisson库或者基于Zookeeper的实现等。下面我将给出一个使用Redis和Java中的Redisson库来处理缓存击穿的示例。

首先，确保你已经添加了Redisson的依赖到你的项目中（例如，如果你使用的是Maven）：

<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson</artifactId>
    <version>你的版本号</version>
</dependency>

然后，你可以按照以下步骤来实现缓存击穿的处理逻辑：

1. 配置Redisson客户端。
2. 在访问缓存之前，尝试获取分布式锁。
3. 如果获取锁成功，则检查缓存是否命中。
4. 如果缓存未命中，则访问数据库并更新缓存。
5. 释放锁。
6. 如果获取锁失败，则等待其他线程更新缓存后，从缓存中获取数据。

下面是一个简化的Java代码示例：

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
 
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
public class CacheService {
 
    private static final String REDIS_HOST = "localhost";
    private static final int REDIS_PORT = 6379;
    private static final String LOCK_KEY = "cache_lock_key";
    private static final int LOCK_EXPIRE_TIME = 10; // 锁的有效时间，单位：秒
    private static final int TRY_LOCK_WAIT_TIME = 1; // 尝试获取锁的最长等待时间，单位：秒
    private static final int TRY_LOCK_INTERVAL = 100; // 尝试获取锁的间隔时间，单位：毫秒
 
    private RedissonClient redissonClient;
    private final SomeDatabaseService databaseService; // 假设你有一个数据库服务类
 
    public CacheService(SomeDatabaseService databaseService) {
        this.databaseService = databaseService;
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://" + REDIS_HOST + ":" + REDIS_PORT);
        this.redissonClient = Redisson.create(config);
    }
 
    public String getDataFromCache(String key) {
        // 尝试从Redis缓存中获取数据
        String cacheValue = // ... 从Redis中获取数据的逻辑（省略）
 
        if (cacheValue != null) {
            return cacheValue;
        }
 
        // 缓存未命中，尝试获取分布式锁
        RLock lock = redissonClient.getLock(LOCK_KEY);
        boolean lockAcquired = false;
        try {
            // 尝试获取锁，等待时间和间隔时间可以根据需要调整
            if (lock.tryLock(TRY_LOCK_WAIT_TIME, TRY_LOCK_INTERVAL, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
                lockAcquired = true;
 
                // 再次检查缓存，以防在获取锁的过程中缓存被其他线程更新
                cacheValue = // ... 再次从Redis中获取数据的逻辑（省略）
                if (cacheValue == null) {
                    // 缓存仍然未命中，从数据库中获取数据并更新缓存
                    cacheValue = databaseService.getDataFromDatabase(key);
                    // ... 更新Redis缓存的逻辑（省略）
                }
            } else {
                // 获取锁失败，等待其他线程更新缓存
                // 这里可以添加一些额外的逻辑，比如记录日志、重试等
                // 或者简单地返回一个默认值或错误信息
                cacheValue = "Lock acquisition failed, please try again later.";
            }
        } finally {
            if (lockAcquired) {
                lock.unlock();
            }
        }
 
        return cacheValue;
    }
 
    // 关闭Redisson客户端（在应用程序关闭时调用）
    public void shutdown() {
        if (redissonClient != null) {
            redissonClient.shutdown();
        }
    }
}

在这个示例中，SomeDatabaseService是一个假设的数据库服务类，它有一个方法getDataFromDatabase用于从数据库中获取数据。getDataFromCache方法首先尝试从Redis缓存中获取数据，如果未命中，则尝试获取分布式锁。如果获取锁成功，它再次检查缓存（因为可能在获取锁的过程中缓存已经被其他线程更新），如果仍然未命中，则从数据库中获取数据并更新缓存。最后，它释放锁并返回数据。

请注意，这个示例代码是为了说明目的而简化的，并没有包含完整的错误处理和资源管理逻辑。在实际应用中，你可能需要添加更多的异常处理、日志记录和资源清理代码。此外，锁的有效时间（LOCK_EXPIRE_TIME）和尝试获取锁的等待时间（TRY_LOCK_WAIT_TIME）以及间隔时间（TRY_LOCK_INTERVAL）应该根据你的具体需求进行调整。