利用异步定时更新解决缓存击穿问题

利用异步定时更新可以有效解决缓存击穿问题，尤其是在高并发场景下。该方法通过定时任务定期更新缓存，以减少因缓存失效导致的数据库压力。以下是实现的步骤和示例代码。

一、异步定时更新解决缓存击穿的思路

1. 缓存更新机制：设定一个定时任务，定期更新缓存数据。
2. 过期时间：设置合适的缓存过期时间，确保在过期前进行更新。
3. 异步处理：在更新缓存时采用异步处理，避免阻塞主线程。

二、实现示例

1. Maven 依赖

确保在 pom.xml 中包含 Spring Boot 的定时任务支持和 Redisson 的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.redisson</groupId>
    <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>3.16.1</version>
</dependency>

2. Redis 配置

在 application.yml 中配置 Redis：

redisson:
  address: "redis://127.0.0.1:6379"

3. 用户服务实现

实现用户服务，采用异步定时更新缓存：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.redisson.api.RedissonClient;

@Service
@EnableScheduling
public class UserService {
    
    

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    // 缓存的过期时间，单位为秒
    private static final long CACHE_EXPIRY_TIME = 60;

    // 获取用户信息
    public User getUserById(Long userId) {
    
    
        String cacheKey = "user:" + userId;
        User user = getFromCache(cacheKey);

        if (user == null) {
    
    
            // 直接从数据库获取并缓存
            user = userRepository.findById(userId).orElse(null);
            if (user != null) {
    
    
                updateCache(cacheKey, user);
            }
        }

        return user;
    }

    // 定时更新缓存
    @Scheduled(fixedRate = CACHE_EXPIRY_TIME * 1000)
    @Async
    public void refreshUserCache(Long userId) {
    
    
        String cacheKey = "user:" + userId;
        User user = userRepository.findById(userId).orElse(null);
        if (user != null) {
    
    
            updateCache(cacheKey, user);
        }
    }

    private User getFromCache(String cacheKey) {
    
    
        // 从 Redis 获取缓存数据
        // 示例：return redisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
        return null; // 伪代码
    }

    private void updateCache(String cacheKey, User user) {
    
    
        // 更新 Redis 中的缓存数据
        // 示例：redisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, user, CACHE_EXPIRY_TIME);
    }
}

四、运行示例

1. 定时任务测试：启动应用后，观察定时任务是否按设定的时间间隔更新缓存。
2. 高并发请求测试：模拟多个请求获取同一用户的数据，观察缓存命中率和数据库访问次数。

总结

通过异步定时更新缓存，可以有效减轻数据库的压力，避免缓存击穿。定时任务定期更新缓存，确保在请求到来时大部分数据仍然在缓存中，从而提高系统的响应速度和稳定性。