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DAILY QUOTE

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基于StringRedisTemplate封装一个缓存工具类,满足下列需求:

  • 方法1:将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中,并且可以设置TTL过期时间

  • 方法2:将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中,并且可以设置逻辑过期时间,用于处理缓存击穿问题

  • 方法3:根据指定的key查询缓存,并反序列化为指定类型,利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题

  • 方法4:根据指定的key查询缓存,并反序列化为指定类型,需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题

  • CacheClient

java
@Slf4j
@Component
public class CacheClient {
    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    /**
     * 执行CacheClient相关业务逻辑。
     *
     * @param stringRedisTemplate stringRedisTemplate参数
     * @return处理结果
     */
    public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

     /**
     * 将数据加入Redis,并设置有效期
     *
     * @param key缓存key
     * @param value缓存数据值
     * @param time有效时间
     * @param unit有效时间单位
     */
    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit){
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value),time,unit);
    }

    /**
     * 写入带逻辑过期时间的缓存数据。
     *
     * 作用:
     * 1.设置逻辑过期时间;
     * 2.存入Redis;
     *
     * @param key Redis中的key
     * @param value缓存数据
     * @param time过期时间
     * @param unit时间单位
     * @return无返回值
     */
    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit){
        //设置逻辑过期时间
        RedisData redisData=new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
        //存入Redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

	 /**
     * 根据id查询数据(使用缓存空值法解决缓存穿透)
     *
     * @param keyPrefix缓存key前缀
     * @param id查询id,与缓存key前缀拼接
     * @param type查询数据的Class类型
     * @param dbFallback根据id查询数据的函数式接口
     * @param time有效期
     * @param unit时间单位
     * @param <R>
     * @param <ID>
     * @return
     */
    //不知道将来返回什么类型,用泛型
    /**
     * 使用缓存空对象解决缓存穿透查询。
     *
     * 作用:
     * 1.从Redis查询商铺缓存;
     * 2.判断是否存在;
     * 3.存在,直接返回;
     * 4.判断命中的是否是空值;
     * 5.返回一个错误信息;
     *
     * @param keyPrefix Rediskey前缀
     * @param id业务id
     * @param type返回值类型
     * @param Function<ID Function<ID参数
     * @param dbFallback数据库查询函数
     * @param time过期时间
     * @param unit时间单位
     * @return处理结果
     */
    public <R,ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallback,Long time, TimeUnit unit){
        String key= keyPrefix+id;
        //1.从Redis查询商铺缓存
        String Json=stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.判断是否存在
        if(StrUtil.isNotBlank(Json)){
            //3.存在,直接返回
            return JSONUtil.toBean(Json,type);
        }
        //判断命中的是否是空值
        if(Json!=null){
            //返回一个错误信息
            return null;
        }
        //4.不存在,根据id查询数据库
        R r=dbFallback.apply(id);
        //5.不存在,返回错误
        if(r==null){
            //将空值写入Redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,"",CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        //6.存在,写入Redis
        this.set(key,r,time,unit);
        //7.返回
        return r;
    }


    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR= Executors.newFixedThreadPool(10);

	 /**
     * 根据id查询热点数据(使用逻辑过期解决缓存击穿)
     */
    public <R,ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPrefix,ID id,Class<R> type,Function<ID,R> dbFallback,Long time, TimeUnit unit){
        String key= keyPrefix+id;
        //1.从Redis查询商铺缓存
        String Json=stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.判断是否存在
        if(StrUtil.isBlank(Json)){
            //3.不存在,直接返回
            return null;
        }
        //4.命中,需要先把Json反序列化为对象
        RedisData redisData=JSONUtil.toBean(Json,RedisData.class);

        R r= JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(),type);
        LocalDateTime expireTime=redisData.getExpireTime();
        //5.判断是否过期
        if(expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())){
            //5.1.未过期,直接返回店铺信息
            return r;
        }
        //5.2.已过期,需要缓存重建
        //6.缓存重建
        //6.1.获取互斥锁
        String lockKey=LOCK_SHOP_KEY+id;
        boolean isLock=tryLock(lockKey);
        //6.2.判断是否获取锁成功
        if(isLock){
            //6.3.成功,开启独立线程,实现缓存重建
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(()->{
                try {
                    //重建缓存
                    //查询数据库
                    R r1=dbFallback.apply(id);
                    //存入Redis
                    this.setWithLogicalExpire(key,r1,time,unit);
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    //释放锁
                    unlock(lockKey);
                }
            });
        }
        //6.4.返回过期的商铺信息
        return r;
    }

    /**
     * 尝试获取Redis互斥锁。
     *
     * 作用:
     * 1.原子命令:setlockvalueex10nx;
     *
     * @param key Redis中的key
     * @return处理结果
     */
    private boolean tryLock(String key){
    // 原子命令:set lock value ex 10 nx
        Boolean flag=stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key,"1",10,TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    /**
     * 释放Redis互斥锁。
     *
     * @param key Redis中的key
     * @return无返回值
     */
    private void unlock(String key){
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }
}
  • ShopServiceImpl
java
/**
 * 根据id查询数据。
 *
 * 作用:
 * 1.缓存穿透;
 * 2.Shopshop=cacheClient.queryWithPassThrough(;
 * 3.逻辑过期解决缓存击穿;
 *
 * @param id业务id
 * @return处理结果
 */
@Override
public Result queryById(Long id) {
    //缓存穿透
    //Shop shop=cacheClient.queryWithPassThrough(CACHE_SHOP_KEY,id,Shop.class,this::getById,CACHE_SHOP_TTL,TimeUnit.MINUTES);


    //逻辑过期解决缓存击穿
    Shop shop = cacheClient.queryWithLogicalExpire(CACHE_SHOP_KEY,id,Shop.class,this::getById,CACHE_SHOP_TTL,TimeUnit.MINUTES);

    if(shop == null){
        return Result.fail("店铺不存在");
    }
    return Result.ok(shop);
}