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星球APP&小程序截图：
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冰河会在星球中回答大量这样的问题，有时小伙伴备注私聊的问题，我会选择单独发给小伙伴们，在星球的每一个菜单栏下，都对应着相关的知识内容、专栏文档、技术小册、视频课程、技术资料等等，坚决不割韭菜，让每一个加入星球的小伙伴都感觉值得。
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📚 基于Redis解决缓存击穿、穿透和雪崩问题的通用解决方案，拿来即用。支持存储对象、集合、简单数据类型等。无需提前将数据存入Redis，直接使用提供的分布式缓存接口查询数据即可，附带完善的单元测试用例，方便学习使用。
分布式缓存核心接口源码详见：io.binghe.redis.cache.distribute.DistributeCacheService
默认基于Redis的实现类的源码详见：io.binghe.redis.cache.distribute.redis.RedisDistributeCacheService
也可以基于SpringBoot的@ConditionalOnProperty注解扩展基于其他缓存中间件的实现类
项目配有完善的单元测试用例，具体测试源码详见：src/test/java目录下的io.binghe.redis.test.DistributeCacheServiceTest
分布式缓存核心接口源码详见：io.binghe.redis.cache.distribute.DistributeCacheService
/**
* @author binghe(微信 : hacker_binghe)
* @version 1.0.0
* @description 分布式缓存接口，通用型接口，在满足分布式缓存的需求时，解决了缓存击穿、穿透和雪崩的问题
* @github https://github.com/binghe001
* @copyright 公众号: 冰河技术
*/
public interface DistributeCacheService {
/**
* 永久缓存
* @param key 缓存key
* @param value 缓存value
*/
void set(String key, Object value);
/**
* 将数据缓存一段时间
* @param key 缓存key
* @param value 缓存value
* @param timeout 物理缓存的时长
* @param unit 物理时间单位
*/
void set(String key, Object value, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 保存缓存时设置逻辑过期时间
* @param key 缓存key
* @param value 缓存value
* @param timeout 缓存逻辑过期时长
* @param unit 缓存逻辑时间单位
*/
void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 获取缓存中的数据
* @param key 缓存key
* @return 缓存value
*/
String get(String key);
/**
* 带参数查询对象和简单类型数据，防止缓存穿透
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param id 缓存的业务标识，
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 查询数据库的Function函数
* @param timeout 缓存的时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
* @param <ID> 查询数据库参数泛型，也是参数泛型类型
*/
<R,ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 不带参数查询对象和简单类型数据，防止缓存穿透
* @param keyPrefix key的前缀
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 无参数查询数据库数据
* @param timeout 缓存的时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
*/
<R> R queryWithPassThroughWithoutArgs(String keyPrefix, Class<R> type, Supplier<R> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 带参数查询集合数据，防止缓存穿透
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param id 缓存的业务标识，
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 查询数据库的Function函数
* @param timeout 缓存的时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
* @param <ID> 查询数据库参数泛型，也是参数泛型类型
*/
<R,ID> List<R> queryWithPassThroughList(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, List<R>> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 不带参数查询集合数据，防止缓存穿透
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 无参数查询数据库数据
* @param timeout 缓存的时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
*/
<R> List<R> queryWithPassThroughListWithoutArgs(String keyPrefix, Class<R> type, Supplier<List<R>> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 带参数查询数据，按照逻辑过期时间读取缓存数据，新开线程重建缓存，其他线程直接返回逻辑过期数据，不占用资源
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param id 缓存业务标识，也是查询数据库的参数
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 查询数据库的Function函数
* @param timeout 缓存逻辑过期时长
* @param unit 缓存逻辑过期时间单位
* @return 业务数据
* @param <R> 结果数据泛型类型
* @param <ID> 查询数据库泛型类型，也是参数泛型类型
*/
<R, ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 不带参数查询数据，按照逻辑过期时间读取缓存数据，新开线程重建缓存，其他线程直接返回逻辑过期数据，不占用资源
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 无参数查询数据库数据
* @param timeout 缓存的时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
*/
<R> R queryWithLogicalExpireWithoutArgs(String keyPrefix, Class<R> type, Supplier<R> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 带参数查询集合数据，按照逻辑过期时间读取缓存数据，新开线程重建缓存，其他线程直接返回逻辑过期数据，不占用资源
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param id 缓存业务标识，也是查询数据库的参数
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 查询数据库的Function函数
* @param timeout 缓存逻辑过期时长
* @param unit 缓存逻辑过期时间单位
* @return 业务数据
* @param <R> 结果数据泛型类型
* @param <ID> 查询数据库泛型类型，也是参数泛型类型
*/
<R, ID> List<R> queryWithLogicalExpireList(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, List<R>> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 不带参数查询集合数据，按照逻辑过期时间读取缓存数据，新开线程重建缓存，其他线程直接返回逻辑过期数据，不占用资源
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 无参数查询数据库数据
* @param timeout 缓存的时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
*/
<R> List<R> queryWithLogicalExpireListWithoutArgs(String keyPrefix, Class<R> type, Supplier<List<R>> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 带参数查询数据，按照互斥锁方式获取缓存数据，同一时刻只有一个线程访问数据库，其他线程访问不到数据重试
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param id 缓存业务标识，也是查询数据库的参数
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 查询数据库的Function函数
* @param timeout 缓存时长
* @param unit 时间单位
* @return 业务数据
* @param <R> 结果数据泛型类型
* @param <ID> 查询数据库泛型类型，也是参数泛型类型
*/
<R, ID> R queryWithMutex(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 不带参数查询数据，按照互斥锁方式获取缓存数据，同一时刻只有一个线程访问数据库，其他线程访问不到数据重试
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 无参数查询数据库数据
* @param timeout 缓存时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
*/
<R> R queryWithMutexWithoutArgs(String keyPrefix, Class<R> type, Supplier<R> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 带参数查询数据，按照互斥锁方式获取缓存数据，同一时刻只有一个线程访问数据库，其他线程访问不到数据重试
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param id 缓存业务标识，也是查询数据库的参数
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 查询数据库的Function函数
* @param timeout 缓存时长
* @param unit 时间单位
* @return 业务数据
* @param <R> 结果数据泛型类型
* @param <ID> 查询数据库泛型类型，也是参数泛型类型
*/
<R, ID> List<R> queryWithMutexList(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, List<R>> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 不带参数查询数据，按照互斥锁方式获取缓存数据，同一时刻只有一个线程访问数据库，其他线程访问不到数据重试
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param type 缓存的实际对象类型
* @param dbFallback 无参数查询数据库数据
* @param timeout 缓存时长
* @param unit 时间单位
* @return 返回业务数据
* @param <R> 结果泛型
*/
<R> List<R> queryWithMutexListWithoutArgs(String keyPrefix, Class<R> type, Supplier<List<R>> dbFallback, Long timeout, TimeUnit unit);
/**
* 将对象类型的json字符串转换成泛型类型
* @param obj 未知类型对象
* @param type 泛型Class类型
* @return 泛型对象
* @param <R> 泛型
*/
default <R> R getResult(Object obj, Class<R> type){
if (obj == null){
return null;
}
//简单类型
if (TypeConversion.isSimpleType(obj)){
return Convert.convert(type, obj);
}
return JSONUtil.toBean(JSONUtil.toJsonStr(obj), type);
}
/**
* 将对象类型的json字符串转换成泛型类型的List集合
* @param str json字符串
* @param type 泛型Class类型
* @return 泛型List集合
* @param <R> 泛型
*/
default <R> List<R> getResultList(String str, Class<R> type){
if (StrUtil.isEmpty(str)){
return null;
}
return JSONUtil.toList(JSONUtil.parseArray(str), type);
}
/**
* 获取简单的key
* @param key key
* @return 返回key
*/
default String getKey(String key){
return getKey(key, null);
}
/**
* 不确定参数类型的情况下，使用MD5计算参数的拼接到Redis中的唯一Key
* @param keyPrefix 缓存key的前缀
* @param id 泛型参数
* @return 拼接好的缓存key
* @param <ID> 参数泛型类型
*/
default <ID> String getKey(String keyPrefix, ID id){
if (id == null){
return keyPrefix;
}
String key = "";
//简单数据类型与简单字符串
if (TypeConversion.isSimpleType(id)){
key = StrUtil.toString(id);
}else {
key = MD5.create().digestHex(JSONUtil.toJsonStr(id));
}
if (StrUtil.isEmpty(key)){
key = "";
}
return keyPrefix.concat(key);
}
/**
* 获取要保存到缓存中的value字符串，可能是简单类型，也可能是对象类型，也可能是集合数组等
* @param value 要保存的value值
* @return 处理好的字符串
*/
default String getValue(Object value){
return TypeConversion.isSimpleType(value) ? String.valueOf(value) : JSONUtil.toJsonStr(value);
}
}
1.User类模拟从数据库查询对象类型的数据
源码详见：io.binghe.redis.test.bean.User
public class User {
private Long id;
private String name;
public User() {
}
public User(Long id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public Long getId() {
return id;
}
public void setId(Long id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return JSONUtil.toJsonStr(this);
}
}
2.DistributeCacheServiceTest类测试各种场景
源码详见：io.binghe.redis.test.DistributeCacheServiceTest
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class DistributeCacheServiceTest {
@Autowired
private DistributeCacheService distributeCacheService;
@Test
public void testQueryWithPassThrough(){
User user = distributeCacheService.queryWithPassThrough("pass:through:", 1002852L, User.class, this::getUser, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(user));
}
@Test
public void testQueryWithPassThroughWithoutArgs(){
User user = distributeCacheService.queryWithPassThroughWithoutArgs("pass:through001:", User.class, this::getUserWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(user));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithPassThrough(){
Integer id = distributeCacheService.queryWithPassThrough("pass:through2:", 100285210, Integer.class, this::getId, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(id);
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithPassThroughWithoutArgs(){
Integer id = distributeCacheService.queryWithPassThroughWithoutArgs("pass:through2002:", Integer.class, this::getIdWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(id);
}
@Test
public void testQueryWithPassThroughList(){
List<User> list = distributeCacheService.queryWithPassThroughList("pass:through:list:", null, User.class, this::getUserList, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQueryWithPassThroughListWithoutArgs(){
List<User> list = distributeCacheService.queryWithPassThroughListWithoutArgs("pass:through:list003:", User.class, this::getUserListWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithPassThroughList(){
List<Integer> list = distributeCacheService.queryWithPassThroughList("pass:through:list2:", 100285211, Integer.class, this::getIds, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithPassThroughListWithoutArgs(){
List<Integer> list = distributeCacheService.queryWithPassThroughListWithoutArgs("pass:through:list2004:", Integer.class, this::getIdsWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQueryWithLogicalExpire(){
User user = distributeCacheService.queryWithLogicalExpire("logical:expire:", 1002852L, User.class, this::getUser, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(user));
}
@Test
public void testQueryWithLogicalExpireWithoutArgs(){
User user = distributeCacheService.queryWithLogicalExpireWithoutArgs("logical:expire005:", User.class, this::getUserWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(user));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithLogicalExpire(){
Integer id = distributeCacheService.queryWithLogicalExpire("logical:expire2:", 100285212, Integer.class, this::getId, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(id);
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithLogicalExpireWithoutArgs(){
Integer id = distributeCacheService.queryWithLogicalExpireWithoutArgs("logical:expire2006:", Integer.class, this::getIdWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(id);
}
@Test
public void testQueryWithLogicalExpireList(){
List<User> list = distributeCacheService.queryWithLogicalExpireList("logical:expire:list:", null, User.class, this::getUserList, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQueryWithLogicalExpireListWithoutArgs(){
List<User> list = distributeCacheService.queryWithLogicalExpireListWithoutArgs("logical:expire:list007:", User.class, this::getUserListWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithLogicalExpireList(){
List<Integer> list = distributeCacheService.queryWithLogicalExpireList("logical:expire:list2:", 100285213, Integer.class, this::getIds, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithLogicalExpireListWithoutArgs(){
List<Integer> list = distributeCacheService.queryWithLogicalExpireListWithoutArgs("logical:expire:list2008:", Integer.class, this::getIdsWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQueryWithMutex(){
User user = distributeCacheService.queryWithMutex("mutex:", 1002852L, User.class, this::getUser, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(user));
}
@Test
public void testQueryWithMutexWithoutArgs(){
User user = distributeCacheService.queryWithMutexWithoutArgs("mutex009:", User.class, this::getUserWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(user));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithMutex(){
Integer id = distributeCacheService.queryWithMutex("mutex2:", 100285214, Integer.class, this::getId, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(id);
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithMutexWithoutArgs(){
Integer id = distributeCacheService.queryWithMutexWithoutArgs("mutex2010:", Integer.class, this::getIdWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(id);
}
@Test
public void testQueryWithMutexList(){
List<User> list = distributeCacheService.queryWithMutexList("mutex:list:", null, User.class, this::getUserList, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQueryWithMutexListWithoutArgs(){
List<User> list = distributeCacheService.queryWithMutexListWithoutArgs("mutex:list011:", User.class, this::getUserListWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithMutexList(){
List<Integer> list = distributeCacheService.queryWithMutexList("mutex:list2:", 123, Integer.class, this::getIds, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
@Test
public void testQuerySimpleDataWithMutexListWithoutArgs(){
List<Integer> list = distributeCacheService.queryWithMutexListWithoutArgs("mutex:list2012:", Integer.class, this::getIdsWithoutArgs, 60L, TimeUnit.SECONDS);
System.out.println(JSONUtil.toJsonStr(list));
}
/**
* 模拟带参数从数据库查询对象
*/
public User getUser(Long id){
return new User(id, "binghe");
}
/**
* 默认不带参数从数据库查询对象
*/
public User getUserWithoutArgs(){
return new User(1L, "binghe");
}
/**
* 模拟带参数查询从数据库对象列表
*/
public List<User> getUserList(String type){
return Arrays.asList(
new User(1L, "binghe001"),
new User(2L, "binghe002"),
new User(3L, "binghe003")
);
}
/**
* 模拟不带参数从数据库查询对象列表
*/
public List<User> getUserListWithoutArgs(){
return Arrays.asList(
new User(1L, "binghe001"),
new User(2L, "binghe002"),
new User(3L, "binghe003")
);
}
/**
* 模拟带参数从数据库查询简单数据类型数据
*/
public Integer getId(Integer id){
return id;
}
/**
* 模拟不带参数从数据库查询简单数据类型数据
*/
public Integer getIdWithoutArgs(){
return 0;
}
/**
* 模拟带参数从数据库查询简单数据类型数据列表
*/
public List<Integer> getIds(Integer id){
return Arrays.asList(0,0,0);
}
/**
* 模拟不带参数从数据库查询简单数据类型数据列表
*/
public List<Integer> getIdsWithoutArgs(){
return Arrays.asList(0,0,0);
}
}
本群的宗旨是给大家提供一个良好的技术学习交流平台，所以杜绝一切广告！由于微信群人满 100 之后无法加入，请扫描下方二维码先添加作者 “冰河” 微信(hacker_binghe)，备注：学习加群。
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