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基于Redis的List實現特價商品列表功能

1、場景分析

淘寶京東的特價商品列表，

商品特點：

商品有限，并發量非常的大。
考慮分頁

傳統解決方案：數據庫db，

但是在如此大的并發量的情況下，不可取。

一般會采用redis來處理。這些特價商品的數據不多，而且redis的list本身也支持分頁。是天然處理這種列表的最佳選擇解決方案。

2、分析

采用list數據，因為list數據結構有：lrange key 0 -1 可以進行數據的分頁。

127.0.0.1:6379> lpush products p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10
(integer) 10
127.0.0.1:6379> lrange products 0 1
1) "p10"
2) "p9"
127.0.0.1:6379> lrange products 2 3
1) "p8"
2) "p7"
127.0.0.1:6379> lrange products 4 5
1) "p6"
2) "p5"

3 、具體實現

淘寶，京東的熱門商品在雙11的時候，可能有100多w需要搞活動：程序需要5分鐘對特價商品進行刷新。

3.1 ProductListService類

初始化的活動的商品信息100個（從數據庫去查詢）

@PostContrcut使用

查詢產品列表信息

換算的分頁的起始位置和結束位置

package com.example.service;

import com.example.entity.Product;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

/**
 * @Auther: 長頸鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:00
 * @Description:
 */
@Service
@Slf4j
public class ProductListService {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    // 數據熱加載
    @PostConstruct
    public void initData(){
        log.info("啟動定時加載特價商品到redis的list中...");
        new Thread(() -> runCourse()).start();
    }

    public void runCourse() {
        while (true) {
            // 從數據庫中查詢出特價商品
            ListProduct> productList = this.findProductsDB();
            // 刪除原來的特價商品
            this.redisTemplate.delete("product:hot:list");
            // 把特價商品添加到集合中
            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:list", productList);
            try {
                // 每隔一分鐘執行一次
                Thread.sleep(1000 * 60);
                log.info("定時刷新特價商品....");
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 數據庫中查詢特價商品
     *
     * @return
     */
    public ListProduct> findProductsDB() {
        //ListProduct> productList = productMapper.selectListHot();
        ListProduct> productList = new ArrayList>();
        for (long i = 1; i = 100; i++) {
            Product product = new Product();
            product.setId((long) new Random().nextInt(1000));
            product.setPrice((double) i);
            product.setTitle("特價商品" + (i));
            productList.add(product);
        }
        return productList;
    }

}

3.2 商品的數據接口的定義和展示及分頁

package com.example.controller;

import com.example.entity.Product;
import com.example.service.ProductListService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

/**
 * @Auther: 長頸鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:04
 * @Description:
 */
@RestController
public class ProductListController {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Autowired
    private ProductListService productListService;

    @GetMapping("/findProducts")
    public ListProduct> findProducts(int pageNo, int pageSize) {

        // 從那個集合去查詢
        String key = "product:hot:list";
        // 分頁的開始結束的換算
        if (pageNo = 0) pageNo = 1;
        int start = (pageNo - 1) * pageSize;
        // 計算分頁的結束頁
        int end = start + pageSize - 1;

        // 根據redis的api去處理分頁查詢對應的結果
        try {
            ListProduct> productList = this.redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);
            if (CollectionUtils.isEmpty(productList)) {
                //todo: 查詢數據庫，存在緩存擊穿的情況，大量的并發請求進來，可能把數據庫沖
                productList = productListService.findProductsDB();
            }
            return productList;

        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}

3.3 定時任務

@Configuration      // 主要用于標記配置類，兼備Component的效果。
@EnableScheduling   // 開啟定時任務
public class SaticScheduleTask {
    // 添加定時任務
    @Scheduled(cron = "* 0/5 * * * ?")
    // 或直接指定時間間隔，例如：5秒
    // @Scheduled(fixedRate=5000)
    private void configureTasks() {
        System.err.println("執行靜態定時任務時間: " + LocalDateTime.now());
    }
}

4、解決商品列表存在的緩存擊穿問題

4.1 如何引起的緩存擊穿的情況

public void runCourse() {
        while (true) {
            // 從數據庫中查詢出特價商品
            ListProduct> productList = this.findProductsDB();
            // 刪除原來的特價商品
            this.redisTemplate.delete("product:hot:list");
            // 把特價商品添加到集合中 需要時間
            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:list", productList);
            try {
                // 每隔一分鐘執行一遍
                Thread.sleep(1000 * 60);
                log.info("定時刷新特價商品....");
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }

出現原因:

特價商品的數據更換需要時間，剛好特價商品還沒有放入到redis緩存中。
查詢特價商品的并發量非常大，可能程序還正在寫入特價商品到緩存中，這時查詢緩存根本沒有數據，就會直接沖入數據庫中去查詢特價商品?？赡茉斐蓴祿鞗_垮。這個就叫做：緩存擊穿

4.2 解決方案

主從輪詢

可以開辟兩塊redis的集合空間A和B。定時器在更新緩存的時候，先更新B緩存，然后再更新A緩存。

一定要按照特定順序來處理。

package com.example.service;

import com.example.entity.Product;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

/**
 * @Auther: 長頸鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:00
 * @Description:
 */
@Service
@Slf4j
public class ProductListService {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    // 數據熱加載
    @PostConstruct
    public void initData(){
        log.info("啟動定時加載特價商品到redis的list中...");
        new Thread(() -> runCourse()).start();
    }

    public void runCourse() {
        while (true) {
            // 從數據庫中查詢出特價商品
            ListProduct> productList = this.findProductsDB();

            // 刪除原來的特價商品
            this.redisTemplate.delete("product:hot:slave:list");
            // 把特價商品添加到集合中
            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:slave:list", productList);// 刪除原來的特價商品

            this.redisTemplate.delete("product:hot:master:list");
            // 把特價商品添加到集合中
            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:master:list", productList);

//            // 刪除原來的特價商品
//            this.redisTemplate.delete("product:hot:list");
//            // 把特價商品添加到集合中
//            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:list", productList);
            try {
                // 每隔一分鐘執行一次
                Thread.sleep(1000 * 60);
                log.info("定時刷新特價商品....");
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 數據庫中查詢特價商品
     *
     * @return
     */
    public ListProduct> findProductsDB() {
        //ListProduct> productList = productMapper.selectListHot();
        ListProduct> productList = new ArrayList>();
        for (long i = 1; i = 100; i++) {
            Product product = new Product();
            product.setId((long) new Random().nextInt(1000));
            product.setPrice((double) i);
            product.setTitle("特價商品" + (i));
            productList.add(product);
        }
        return productList;
    }

}

package com.example.controller;

import com.example.entity.Product;
import com.example.service.ProductListService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

/**
 * @Auther: 長頸鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:04
 * @Description:
 */
@RestController
public class ProductListController {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Autowired
    private ProductListService productListService;

    @GetMapping("/findProducts")
    public ListProduct> findProducts(int pageNo, int pageSize) {

        // 從那個集合去查詢

        String master_key = "product:hot:master:list";
        String slave_key = "product:hot:slave:list";

        String key = "product:hot:list";
        // 分頁的開始結束的換算
        if (pageNo = 0) pageNo = 1;
        int start = (pageNo - 1) * pageSize;
        // 計算分頁的結束頁
        int end = start + pageSize - 1;

        // 根據redis的api去處理分頁查詢對應的結果
        try {

            ListProduct> productList = this.redisTemplate.opsForList().range(master_key, start, end);

//            ListProduct> productList = this.redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);
            if (CollectionUtils.isEmpty(productList)) {
                // todo: 查詢數據庫，存在緩存擊穿的情況，大量的并發請求進來，可能把數據庫沖

                productList = this.redisTemplate.opsForList().range(slave_key, start, end);

//                productList = productListService.findProductsDB();
            }
            return productList;

        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

}

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