解决方案:采用读写锁

什么是读写锁

Redisson读写锁是一种基于Redis实现特殊的机制,用于在分布式系统中协调对共享资源的访问,其继承了Java中的ReentrantReadWriteLock的思想.特别适用于读多写少的场景.其核心是:允许多个线程同时读取共享资源,但写操作必须占用资源.从而保证线程安全的同时提高并发性能

• 十分适合短链更新时:当某个线程需要更新资源时→需要获取写锁.此时所有的读操作和其他写线程会被阻塞,保证数据的一致性

核心原理

读锁(共享锁):

• 共享性:允许多个线程同时持有读锁
• 互斥性:只要存在读锁,该线程就不能获取写锁

写锁(排他锁):

• 独占性:同一时刻只能占有一个线程持有写锁
• 互斥性:当一个线程获取了写锁,其他线程就无法同时获取写锁和读锁.写锁占用线程修改共享资源,确保了在修改时没有其他线程访问

基本代码结构如下:

RReadWriteLock configLock = redisson.getReadWriteLock("configLock");
// 读配置
configLock.readLock().lock();
try {
    return loadConfigFromCache();
} finally {
    configLock.readLock().unlock();
}
// 写配置
configLock.writeLock().lock();
try {
    updateConfigInDB();
    refreshCache();
} finally {
    configLock.writeLock().unlock();
}

分布式锁Redisson

• 为防止缓存击穿→大量并发请求同时查询一个失效的缓存，导致数据库压力骤增
• 通过 Redisson 的 RLock(分布式锁)确保同一时刻只有一个线程执行数据库查询操作

双重检查锁→重建缓存

双重检查流程

1. 第一次检查-无锁：
   • 未在代码中显式体现：通常在实际业务中，外层会先尝试从缓存读取数据。如果缓存命中，直接返回数据，无需加锁。此处代码直接处理未命中场景，可能外层已进行第一次检查。
   • 假设场景：当缓存未命中时，请求进入加锁逻辑。
2. 加锁后第二次检查-关键：
   • 在获取分布式锁后，再次检查缓存-stringRedisTemplate.opsForValue().get。
   • 目的:确保在等待锁的过程中，其他线程可能已经更新了缓存，避免重复查询数据库。

缓存穿透和缓存击穿解决方法

• 流程图如下:

• 布隆过滤器+缓存空值+redisson锁
• 缓存空值的操作对布隆过滤器误判操作进行保护→防止穿透
• redisson锁操作对大量空值同时过期操作进行保护→防止击穿

RLock lock = redissonClient.getLock(String.format(LOCK_SHORT_LINK_GOTO_KEY, fullShortUrl));
        // 加锁
        lock.lock();
        try {
            // 再次查询缓存
            String originalUrl = stringRedisTemplate.opsForValue().get(String.format(GOTO_SHORT_LINK_KEY, fullShortUrl));
            // 如果缓存中不存在，则查询数据库
            if (StrUtil.isBlank(originalUrl)) {

                //查询goto表
                LambdaQueryWrapper<ShortLinkGotoDO> linkGotoQueryWrapperqueryWrapper = Wrappers.lambdaQuery(ShortLinkGotoDO.class)
                        .eq(ShortLinkGotoDO::getFullShortUrl, fullShortUrl);

                ShortLinkGotoDO shortLinkGotoDO = shortLinkGotoMapper.selectOne(linkGotoQueryWrapperqueryWrapper);

                if (shortLinkGotoDO == null) {
                    //进行风控解决缓存穿透问题->设为空值
                    stringRedisTemplate.opsForValue().set(String.format(SHORT_LINK_IS_NULL_KEY, fullShortUrl), "-", 30, TimeUnit.MINUTES);
                    resp.sendRedirect("/page/notfound");
                    return;
                }

                //查询短链接表获取originUrl
                LambdaQueryWrapper<ShortLinkDO> queryWrapper = Wrappers.lambdaQuery(ShortLinkDO.class)
                        .eq(ShortLinkDO::getGid, shortLinkGotoDO.getGid())
                        .eq(ShortLinkDO::getFullShortUrl, fullShortUrl)
                        .eq(ShortLinkDO::getEnableStatus, 0);

                ShortLinkDO shortLinkDO = baseMapper.selectOne(queryWrapper);

                //数据库中不存在或者短链接已经过期则跳转404页面
                if (shortLinkDO == null || (shortLinkDO.getValidDate() != null && shortLinkDO.getValidDate().before(new Date()))) {
                    //短链接已经过期
                    stringRedisTemplate.opsForValue().set(String.format(SHORT_LINK_IS_NULL_KEY, fullShortUrl), "-", 30, TimeUnit.MINUTES);
                    resp.sendRedirect("/page/notfound");
                    return;
                }

                // 缓存原始链接
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(String.format(GOTO_SHORT_LINK_KEY, fullShortUrl), shortLinkDO.getOriginUrl());

                //预热缓存
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(
                        String.format(GOTO_SHORT_LINK_KEY, fullShortUrl),
                        shortLinkDO.getOriginUrl(),
                        LinkUtil.getShortLintCacheValidDate(shortLinkDO.getValidDate()),
                        TimeUnit.MILLISECONDS);

                // 访问统计
                shortLinkAccessStats(fullShortUrl, shortLinkDO.getGid(), req, resp);
                // 跳转
                resp.sendRedirect(shortLinkDO.getOriginUrl());
            }
        } finally {
            lock. Unlock();