巧用Lock解決緩存擊穿的解決方案

作者：conan5566 2024-07-12 08:48:50

緩存擊穿是指緩存中沒有但數據庫中有的數據（一般是緩存時間到期），這時由于并發用戶特別多，同時讀緩存沒讀到數據，又同時去數據庫去取數據，引起數據庫壓力瞬間增大，造成過大壓力。

背景

解決方案

1、設置熱點數據永遠不過期。

2、加互斥鎖，互斥鎖參考代碼如下：

2.1、根據key生成object()

private static object GetMemoryCacheLockObject(string key)
        {
            string cacheLockKey = string.Format(MemoryCacheLockObjectFormat, key);
            lock (CacheObject)
            {
                var lockObject = CacheObject[cacheLockKey];
                if (lockObject == null)
                {
                    // 取得每個 Key專屬的 lock object；若同時有多個 thread要求相同資料，只會(到資料庫)查第一次，剩下的從 cache讀取
                    lockObject = new object();
                    CacheObject.Set(
                        cacheLockKey,
                        lockObject,
                        new System.Runtime.Caching.CacheItemPolicy()
                        {
                            AbsoluteExpiration = DateTimeOffset.UtcNow.AddMinutes(10)
                        }
                    );
                }


                return lockObject;
            }
        }

2.2、lock住GetMemoryCacheLockObject(key)

public T Get<T>(string key, Func<T> getDataWork, TimeSpan absoluteExpireTime, bool forceRefresh = false, bool returnCopy = true) where T : class
        {
            try
            {
                lock (GetMemoryCacheLockObject(key))
                {
                    /*
System.ArgumentNullException: Value cannot be null.
at System.Threading.Monitor.Enter(Object obj)
at BQoolCommon.Helpers.Cache.MemoryCacheLayer.Get[T](String key, Func`1 getDataWork, TimeSpan absoluteExpireTime, Boolean forceRefresh, Boolean returnCopy) in D:\Source\BQoolCommon\BQoolCommon.Helpers\Cache\MemoryCacheLayer.cs:line 46
                     */
                    T result = CacheObject[key] as T;


                    if (result != null && forceRefresh)
                    {// 是否清除Cache，強制重查
                        result = null;
                    }


                    if (result == null)
                    {
                        //執行取得資料的委派作業
                        result = getDataWork();


                        if (result != null)
                        {
                            Set(key, result, absoluteExpireTime);
                        }
                    }


                    if (returnCopy)
                    {
                        //複製一份新的參考
                        string serialize = JsonConvert.SerializeObject(result);
                        return JsonConvert.DeserializeObject<T>(serialize);
                    }
                    else
                    {
                        return result;
                    }
                }
            }
            catch
            {
                return getDataWork();
            }
        }

總結說明

1、緩存中有數據，直接走下述代碼就返回結果了

T result = CacheObject[key] as T;

2、緩存中沒有數據，第1個進入的線程，獲取鎖并從數據庫去取數據，沒釋放鎖之前，其他并行進入的線程會等待，再重新去緩存取數據。這樣就防止都去數據庫重復取數據，重復往緩存中更新數據情況出現。

try
            {
                lock (GetMemoryCacheLockObject(key))
                {
                    /*
System.ArgumentNullException: Value cannot be null.
at System.Threading.Monitor.Enter(Object obj)
at BQoolCommon.Helpers.Cache.MemoryCacheLayer.Get[T](String key, Func`1 getDataWork, TimeSpan absoluteExpireTime, Boolean forceRefresh, Boolean returnCopy) in D:\Source\BQoolCommon\BQoolCommon.Helpers\Cache\MemoryCacheLayer.cs:line 46
                     */
                    T result = CacheObject[key] as T;

3、取得每個 Key專有的 lock object；若同時有多個 thread要求相同資料，只會(到數據庫)查第一次，剩下的從 cache讀取。

string cacheLockKey = string.Format(MemoryCacheLockObjectFormat, key);
            lock (CacheObject)
            {
                var lockObject = CacheObject[cacheLockKey];
                if (lockObject == null)
                {
                    // 取得每個 Key專屬的 lock object；若同時有多個 thread要求相同資料，只會(到資料庫)查第一次，剩下的從 cache讀取
                    lockObject = new object();

責任編輯：武曉燕來源：程序員編程日記

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