第四部分：缓存与性能优化：让系统飞起来

4.1 Redis缓存策略：热点数据预热
秒杀活动开始前，需要将商品信息预热到Redis中。

@Service
public class CacheService {

    @PostConstruct
    public void initCache() {
        log.info("开始预热商品缓存...");
        List<SeckillGoods> goodsList = seckillGoodsMapper.selectList(null);

        for (SeckillGoods goods : goodsList) {
            // 缓存商品详情
            String goodsKey = "seckill:goods:" + goods.getId();
            redisTemplate.opsForValue().set(goodsKey, goods, 1, TimeUnit.HOURS);

            // 缓存商品库存（用于秒杀预减）
            String stockKey = "seckill:stock:" + goods.getId();
            redisTemplate.opsForValue().set(stockKey, goods.getStockCount());

            log.info("缓存商品: id={}, stock={}", goods.getId(), goods.getStockCount());
        }
    }
}

为什么需要预热？
秒杀开始时，大量请求会查询商品信息
如果缓存是空的，所有请求都会打到数据库，数据库瞬间被打垮
预热让缓存提前准备好，数据库压力大大降低

4.2 缓存三大问题及解决方案
问题一：缓存穿透
缓存穿透是指查询一个不存在的数据。由于缓存中没有，请求会直接打到数据库。恶意攻击者可以利用这一点，用大量不存在的key攻击系统。
解决方案：缓存空值

public SeckillGoods getGoods(Long goodsId) {
    // 先从缓存获取
    SeckillGoods goods = redisTemplate.opsForValue().get("goods:" + goodsId);
    if (goods != null) {
        return goods;
    }

    // 缓存没有，查询数据库
    goods = seckillGoodsMapper.selectById(goodsId);

    if (goods != null) {
        // 存在，写入缓存
        redisTemplate.opsForValue().set("goods:" + goodsId, goods);
    } else {
        // 不存在，缓存空对象（设置较短过期时间）
        redisTemplate.opsForValue().set("goods:" + goodsId, new SeckillGoods(), 60);
    }

    return goods;
}

问题二：缓存击穿

缓存击穿是指一个热点key过期瞬间，大量请求同时打到数据库。

解决方案：分布式锁

public SeckillGoods getGoodsWithLock(Long goodsId) {
    SeckillGoods goods = redisTemplate.opsForValue().get("goods:" + goodsId);
    if (goods != null) {
        return goods;
    }

    // 尝试获取锁
    RLock lock = redissonClient.getLock("goods:lock:" + goodsId);
    if (lock.tryLock()) {
        try {
            // 双重检查
            goods = redisTemplate.opsForValue().get("goods:" + goodsId);
            if (goods != null) {
                return goods;
            }

            // 查询数据库
            goods = seckillGoodsMapper.selectById(goodsId);
            redisTemplate.opsForValue().set("goods:" + goodsId, goods);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    } else {
        // 等待一小段时间后重试
        Thread.sleep(100);
        return getGoodsWithLock(goodsId);
    }

    return goods;
}

问题三：缓存雪崩

缓存雪崩是指大量缓存同时过期，导致数据库压力骤增。

解决方案：随机过期时间

// 设置随机过期时间，避免同时失效
int randomTtl = 3600 + new Random().nextInt(600);  // 3600~4200秒
redisTemplate.opsForValue().set(key, value, randomTtl, TimeUnit.SECONDS);

来源：
http://oplhc.cn/