分布式缓存

​ NGINX本地缓存——>redis缓存——>Tomcat进程缓存——>数据库

1.本地缓存-caffeine

JVM进程缓存

• 优点：读取本地(Tomcat服务器)内存，没有网络开销，速度快
• 缺点：本地进程缓存容量上限为JVM设定的堆内存最大值，无法共享。

Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().build();
// 存数据
cache.put("name", "张三");
// 取数据,如果不存在返回空
String name = cache.getIfPresent("name");
// 取数据，包含两个参数：参数一：缓存的key，参数二：Lambda表达式，表达式参数就是缓存的key，方法体是查询数据库的逻辑
// 优先根据key查询JVM缓存，如果未命中，则执行参数二的Lambda表达式去数据库数据库查数据，并加入到缓存。
String defaultGF = cache.get("defaultGF", key -> {
    // 根据key去数据库查询数据
    return "李四";
});

caffeine初始化创建时，可以设置缓存的容量上限和缓存的有效时间

Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().maximumSize(1).build();

Cache<String, String> cache = Caffeine.newBuilder().expireAfterWrite(Duration.ofSeconds(10)).build();

2.多级缓存(OpenResty)

分布式下每台服务器保存的本地缓存不会共享，因此需要在负载均衡配置中设置 hash+请求uri，保证相同地址的请求访问的是同一台机器的缓存。

冷启动：服务刚刚启动时，redis并没有缓存，如果所有商品数据都在第一次查询时添加缓存，可能会给数据库带来较大压力。

缓存预热：项目启动时将热点数据提前查询并保存到redis中(实现接口中的afterPropertiesSet方法，会在项目启动创建Bean的成员变量后执行)

ObjectMapper的writeValueAsString方法将对象转化成String

@Component
public class RedisHandler implements InitializingBean{
	@Autowired
	private StringRedisTemplate redisTemplate;
    //spring默认的json处理工具
    private static final ObjectMapper MAPPER = new ObjectMapper();

	@Override
	public void afterPropertiesSet throws Exception{//初始化缓存}
}

整个查询逻辑：本地缓存—>redis—>Tomcat服务器内存cache—>DB

function read_data(key, expire, path, params)
    -- 查询本地缓存
    local val = item_cache:get(key)
    if not val then
        ngx.log(ngx.ERR, "本地缓存查询失败，尝试查询Redis， key: ", key)
        -- 查询redis
        val = read_redis("127.0.0.1", 6379, key)
        -- 判断查询结果
        if not val then
            ngx.log(ngx.ERR, "redis查询失败，尝试查询http， key: ", key)
            -- redis查询失败，去查询http
            val = read_http(path, params)
        end
    end
    -- 查询成功，把数据写入本地缓存
    item_cache:set(key, val, expire)
    -- 返回数据
    return val
end

3.Canal

解决缓存和数据库同步的三种方法：

• 给缓存设置有效期，到期后自动删除。再次查询时会搜索数据库进行更新
• 同步双写，更新数据库的同时，直接修改缓存。两者绑定一个事务，但是代码耦合度高
• 异步通知，修改数据库时发送事件通知，修改缓存。

原理

Canal会把自己伪装成MySQL的一个slave节点，监听master的binary log变化，然后再把变化消息通知给Canal客户端。和MQ类似，区别在于Canal不需要推送消息，采用的是监听机制。

• 添加maven依赖
• 配置canal监听的数据库名称，canal服务端地址
• 实现数据更新后JAVA逻辑，@CanalTable注解监听的表

@CanalTable("tb_item")
@Component
public class ItemHandler implements EntryHandler<Item> {
    @Autowired
    private Cache<Long, Item> itemCache;

    @Override
    public void insert(Item item) {
        itemCache.put(item.getId(), item);
    }
    @Override
    public void update(Item before, Item after) {
        itemCache.put(after.getId(), after);
    }
    @Override
    public void delete(Item item) {
        itemCache.invalidate(item.getId());
    }
}

• 另外通过注解告诉Canal封装的Item类，@Id标记表中的id，@Transient标记不属于表中的字段。