基于Redis的List实现特价商品列表功能

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1、场景分析

淘宝京东的特价商品列表，

商品特点：

商品有限，并发量非常的大。
考虑分页

传统解决方案：数据库db，

但是在如此大的并发量的情况下，不可取。

一般会采用redis来处理。这些特价商品的数据不多，而且redis的list本身也支持分页。是天然处理这种列表的最佳选择解决方案。

2、分析

采用list数据，因为list数据结构有：lrange key 0 -1 可以进行数据的分页。

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 、具体实现

淘宝，京东的热门商品在双11的时候，可能有100多w需要搞活动：程序需要5分钟对特价商品进行刷新。

3.1 ProductListService类

初始化的活动的商品信息100个（从数据库去查询）

@PostContrcut使用

查询产品列表信息

换算的分页的起始位置和结束位置

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: 长颈鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:00
 * @Description:
 */
@Service
@Slf4j
public class ProductListService {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    // 数据热加载
    @PostConstruct
    public void initData(){
        log.info("启动定时加载特价商品到redis的list中...");
        new Thread(() -> runCourse()).start();
    }

    public void runCourse() {
        while (true) {
            // 从数据库中查询出特价商品
            List<Product> productList = this.findProductsDB();
            // 删除原来的特价商品
            this.redisTemplate.delete("product:hot:list");
            // 把特价商品添加到集合中
            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:list", productList);
            try {
                // 每隔一分钟执行一次
                Thread.sleep(1000 * 60);
                log.info("定时刷新特价商品....");
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 数据库中查询特价商品
     *
     * @return
     */
    public List<Product> findProductsDB() {
        //List<Product> productList = productMapper.selectListHot();
        List<Product> 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("特价商品" + (i));
            productList.add(product);
        }
        return productList;
    }

}

3.2 商品的数据接口的定义和展示及分页

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: 长颈鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:04
 * @Description:
 */
@RestController
public class ProductListController {

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

    @GetMapping("/findProducts")
    public List<Product> findProducts(int pageNo, int pageSize) {

        // 从那个集合去查询
        String key = "product:hot:list";
        // 分页的开始结束的换算
        if (pageNo <= 0) pageNo = 1;
        int start = (pageNo - 1) * pageSize;
        // 计算分页的结束页
        int end = start + pageSize - 1;

        // 根据redis的api去处理分页查询对应的结果
        try {
            List<Product> productList = this.redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);
            if (CollectionUtils.isEmpty(productList)) {
                //todo: 查询数据库，存在缓存击穿的情况，大量的并发请求进来，可能把数据库冲
                productList = productListService.findProductsDB();
            }
            return productList;

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

}

3.3 定时任务

@Configuration      // 主要用于标记配置类，兼备Component的效果。
@EnableScheduling   // 开启定时任务
public class SaticScheduleTask {
    // 添加定时任务
    @Scheduled(cron = "* 0/5 * * * ?")
    // 或直接指定时间间隔，例如：5秒
    // @Scheduled(fixedRate=5000)
    private void configureTasks() {
        System.err.println("执行静态定时任务时间: " + LocalDateTime.now());
    }
}

4、解决商品列表存在的缓存击穿问题

4.1 如何引起的缓存击穿的情况

public void runCourse() {
        while (true) {
            // 从数据库中查询出特价商品
            List<Product> productList = this.findProductsDB();
            // 删除原来的特价商品
            this.redisTemplate.delete("product:hot:list");
            // 把特价商品添加到集合中 需要时间
            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:list", productList);
            try {
                // 每隔一分钟执行一遍
                Thread.sleep(1000 * 60);
                log.info("定时刷新特价商品....");
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }

出现原因:

特价商品的数据更换需要时间，刚好特价商品还没有放入到redis缓存中。
查询特价商品的并发量非常大，可能程序还正在写入特价商品到缓存中，这时查询缓存根本没有数据，就会直接冲入数据库中去查询特价商品。可能造成数据库冲垮。这个就叫做：缓存击穿

4.2 解决方案

主从轮询

可以开辟两块redis的集合空间A和B。定时器在更新缓存的时候，先更新B缓存，然后再更新A缓存。

一定要按照特定顺序来处理。

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: 长颈鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:00
 * @Description:
 */
@Service
@Slf4j
public class ProductListService {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    // 数据热加载
    @PostConstruct
    public void initData(){
        log.info("启动定时加载特价商品到redis的list中...");
        new Thread(() -> runCourse()).start();
    }

    public void runCourse() {
        while (true) {
            // 从数据库中查询出特价商品
            List<Product> productList = this.findProductsDB();

            // 删除原来的特价商品
            this.redisTemplate.delete("product:hot:slave:list");
            // 把特价商品添加到集合中
            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:slave:list", productList);// 删除原来的特价商品

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

//            // 删除原来的特价商品
//            this.redisTemplate.delete("product:hot:list");
//            // 把特价商品添加到集合中
//            this.redisTemplate.opsForList().leftPushAll("product:hot:list", productList);
            try {
                // 每隔一分钟执行一次
                Thread.sleep(1000 * 60);
                log.info("定时刷新特价商品....");
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 数据库中查询特价商品
     *
     * @return
     */
    public List<Product> findProductsDB() {
        //List<Product> productList = productMapper.selectListHot();
        List<Product> 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("特价商品" + (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: 长颈鹿
 * @Date: 2021/08/29/18:04
 * @Description:
 */
@RestController
public class ProductListController {

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

    @GetMapping("/findProducts")
    public List<Product> findProducts(int pageNo, int pageSize) {

        // 从那个集合去查询

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

        String key = "product:hot:list";
        // 分页的开始结束的换算
        if (pageNo <= 0) pageNo = 1;
        int start = (pageNo - 1) * pageSize;
        // 计算分页的结束页
        int end = start + pageSize - 1;

        // 根据redis的api去处理分页查询对应的结果
        try {

            List<Product> productList = this.redisTemplate.opsForList().range(master_key, start, end);

//            List<Product> productList = this.redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);
            if (CollectionUtils.isEmpty(productList)) {
                // todo: 查询数据库，存在缓存击穿的情况，大量的并发请求进来，可能把数据库冲

                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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