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分布式session

本文介绍了session的工作原理及其在分布式环境下的解决方案。session数据存储于服务端，通过客户端的jsessionId进行访问，但默认情况下session不可跨域。为了实现session在不同服务或集群间的共享，提出了几种方案：直接将信息存入cookie中（存在安全风险和大小限制）、session复制（效率低且不推荐）、基于哈希一致性算法分配特定机器处理请求（远程调用问题难以解决）以及使用Redis作为统一存储介质（目前较为流行的解决方案）。每种方法都有其优缺点，在实际应用时需根据具体需求选择合适的策略。

2021-07-16

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SpringCache

Spring从3.1版本开始引入了`Cache`和`CacheManager`接口来统一不同缓存技术，并支持JCache(JSR-107)注解以简化开发。`Cache`接口的实现包括`RedisCache`、`EhCacheCache`等。每次调用需要缓存的方法时，Spring会检查该方法是否已执行过，若存在结果则直接返回缓存中的数据；否则执行方法并将结果缓存后返回。使用步骤如下： 1. 添加依赖：`spring-boot-starter-cache`。 2. 在配置文件中指定缓存类型（如Redis）及过期时间。 3. 编写配置类设置缓存序列化方式及其他属性。 4. 通过`@EnableCaching`启用缓存功能。 Spring Cache提供了多个注解如`@Cacheable`用于定义缓存、`@CachePut`更新缓存、`@CacheEvict`清除缓存等。此外，`@Caching`可以组合多种缓存操作。对于缓存问题，如穿透、击穿和雪崩，Spring提供了相应解决方案，例如缓存空值、加锁以及随机过期时间策略。针对读多写少且一致性要求不高的场景，Spring Cache是一个很好的选择。

分布式锁Redisson

Redisson是一个基于Redis的Java内存数据网格，提供了一系列分布式Java对象和服务，如集合、锁、原子数等。它简化了Redis的使用，并支持分离关注点，使开发者能更专注于业务逻辑。通过简单的配置即可使用Redisson，例如通过Maven导入依赖并进行基本配置。Redisson提供的可重入锁（Reentrant Lock）和读写锁（ReadWriteLock）支持分布式环境下的并发控制，而信号量（Semaphore）则用于控制对资源的访问次数。此外，闭锁（CountDownLatch）帮助协调多个线程的操作。对于缓存与数据库一致性问题，Redisson建议采用设置缓存过期时间或利用分布式锁来解决潜在的数据不一致问题。总之，Redisson为构建高性能、高可用性的分布式系统提供了强大的工具集。

本地缓存与分布式缓存

本文介绍了服务端编程中缓存技术的基本概念及其在提高数据访问速度和程序性能方面的作用，重点讨论了本地缓存与分布式缓存两种主要形式。本地缓存通过将数据存储于同一进程内来加快访问速度，但存在内存占用大、集群间同步复杂及重启后数据丢失的问题；而分布式缓存如Redis或Memcached则部署为独立服务，支持更大规模的数据存储及更复杂的操作（如Redis提供的多种数据结构），同时具备良好的可扩展性和高可用性，但在网络延迟上略逊一筹。两者各有优劣，适用于不同的应用场景。

Redis分布式锁基本原理

本文讨论了在分布式系统中使用本地缓存和分布式锁时遇到的问题及解决方案。对于本地缓存，当多个服务各自维护自己的缓存时，会导致数据不一致问题；通过让所有服务共享同一个Redis实例来存储缓存数据可以解决这一问题。文章接着介绍了分布式锁的必要性及其演进过程：从基本的SETNX命令到结合过期时间、原子操作设置锁与解锁（使用UUID确保唯一性）、以及最终采用Lua脚本保证删除锁操作的原子性等几个阶段逐步优化，以应对高并发场景下的锁竞争、死锁避免等问题。整个过程强调了对锁机制细节处理的重要性，包括如何安全地释放锁、防止误删他人持有的锁等情况。

高并发下缓存失效问题:缓存穿透，缓存雪崩，缓存击穿

本文介绍了三种常见的缓存问题及其解决方案。**缓存穿透**是指请求的数据在缓存和数据库中均不存在，可通过缓存空对象、设置短暂过期时间或使用布隆过滤器等方法解决。**缓存雪崩**发生在大量缓存数据同时失效时，导致数据库压力剧增，建议通过随机化过期时间、分布式部署热点数据等方式预防，并采用降级、熔断策略应对突发情况。**缓存击穿**特指高并发下访问某一未缓存但存在于数据库中的热点数据，可利用永久缓存热点数据、加互斥锁（如Redis的SETNX）等手段缓解。这些措施有助于提高系统稳定性和响应速度。