PHP-缓存穿透以及使用Redis进行缓存加锁

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一 缓存穿透

缓存穿透指的是，当我们访问某个缓存 KEY 想取得对应的数据时，若此 KEY 不存在于缓存中，则会去查库。如何解决呢？将每次查询的结果都放入缓存不管是不是空。

public function getArticles($key)
{
    $expire = 60 * 3;
    $data = Cache::get($key);
    // 注意：此处使用 is_null 来判断而不是直接使用 (!$data)来判断。// 使用 (!$data)来判断的弊端是：如果 $data 的值为空字符串或者空数组，此处也是不成立的，会继续执行查询 DB 的语句，造成缓存穿透
    if (!is_null($data)) {return $data;}
    $data = $this->searchDB();
    Cache::put($key, $data, $expire);
    return $data;
}

这样处理的原因是，即使当前查询的 key 为空字符串，或者空数组，结果也会被缓存起来。当下一次访问时会直接返回，不会造成缓存穿透

二 缓存加锁（Redis）

若系统的并发很高，当缓存过期时，则大量的请求会穿透缓存，同时到 DB 中查询，那我们可以设置缓存当缓存过期时，只去 DB 中请求一次并缓存吗？可以，我们可以使用 redis 的 setNx()
setNx($key) 的作用类似于 set($key)，setNx 的意思为 set Not Exists 如果 $key 不存在则设置，存在则不进行任何操作. 设置成功设置返回 1，说明当前的请求获得了当前的操作权限，设置失败返回 0，说明此资源已经被其他请求获得。使用代码实现的话，思路如下：

1. 给存入缓存的数据增加一个过期时间字段暂时给这个字段起名字叫 $data[‘expire’]（这个过期时间要短于实际的缓存过期时间），方便在缓存过期前执行加锁和缓存更新。
2. 如果 $data[‘expire’]达到过期时间，则执行加锁以及缓存更新。
3. 此时如果有其他请求进入则返回更新之前的数据。

代码如下：

public function getArticlesLock($key)
{$time = time();
    $expire = 10 * 2;
    $lockKey = 'lock:k';
    $data = Cache::get($key);

    if (!is_null($data)) {
        // 缓存未过期
        if ($data['expire'] > time()){return $data['data'];
        }
        // 加锁失败说明已经有请求执行加锁，返回之前的缓存数据
        if (!Redis::setnx($lockKey,1)) {return $data['data'];
        }
    }
    sleep(3);
    $datat = $this->searchDB();
    $data = [
        'data' => $datat,
        'expire' => $time + $expire - 10
    ];
    $r = Cache::put($key, $data, $expire);
    // 解锁
    Redis::del($lockKey);
    return $data['data'];
}

当然此处也可以使用 set() 来代替 setnx() 加锁，以及使用 lua 脚本解锁。