此工具解决了Redis的缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩的问题，更多的可参考泛型与Function的使用！非常好的一种方式！

注意，下方代码依赖了Hutool工具包，以及引用了几个字符常量，自行换成任意字符即可！

介绍：

缓存击穿 queryWithPassThrough
缓存穿透 queryWithMutex
缓存雪崩 queryWithLogicalExpire

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.HashMap;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;@Slf4j
@Component // 注册为IOC容器的Bean，使用直接Autowired
public class CacheClient {private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;// 定义一个线程池，方便开启线程去执行操作private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;}// 添加一个String类型的键值对public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), time, unit);}// 设置逻辑过期Key，以实现避免缓存击穿public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {// 设置逻辑过期HashMap<String, Object> hashMap = new HashMap();hashMap.put("data", value);hashMap.put("expireTime", LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));// 写入RedisstringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(hashMap));/**RedisData redisData = new RedisData();//redisData.setData(value);//redisData.setExpireTime();// 写入RedisstringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));**/}// 缓存穿透解决方案：正常查询，正常走。如果DB没有数据，则插入带有TTL的空值public <R, ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {String key = keyPrefix + id;// 1.从redis查询商铺缓存String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);// 2.判断是否存在if (StrUtil.isNotBlank(json)) {// 3.存在，直接返回return JSONUtil.toBean(json, type);}// 判断命中的是否是空值if (json != null) {// 返回一个错误信息return null;}// 4.不存在，根据id查询数据库R r = dbFallback.apply(id);// 5.不存在，返回错误if (r == null) {// 将空值写入redisstringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", 5, TimeUnit.MINUTES);// 返回错误信息return null;}// 6.存在，写入redisthis.set(key, r, time, unit);return r;}// 缓存雪崩的解决方案：询逻辑过期，如果过期了，那就重新插入进去public <R, ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {String key = keyPrefix + id;// 1.从redis查询商铺缓存String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);// 2.判断是否存在if (StrUtil.isBlank(json)) {// 3.存在，直接返回return null;}// 4.命中，需要先把json反序列化为对象HashMap<String,Object> hashMap = JSONUtil.toBean(json, HashMap.class);R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) hashMap.get("data"), type);/**RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();**/LocalDateTime localDateTime = LocalDateTime.parse((CharSequence) hashMap.get("expireTime"), DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd E HH:mm:ss"));// 5.判断是否过期,使用的是纯JDK的工具if (localDateTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {// 5.1.未过期，直接返回店铺信息return r;}// 5.2.已过期，需要缓存重建// 6.缓存重建// 6.1.获取互斥锁String lockKey = "LOCK_SHOP_KEY" + id;boolean isLock = tryLock(lockKey);// 6.2.判断是否获取锁成功if (isLock) {// 6.3.成功，开启独立线程，实现缓存重建CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {try {// 查询数据库R newR = dbFallback.apply(id);// 重建缓存this.setWithLogicalExpire(key, newR, time, unit);} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);} finally {// 释放锁unlock(lockKey);}});}// 6.4.返回过期的商铺信息return r;}// 缓存雪崩解决方案：互斥锁：自己会调用自己，如果Key不存在，则只有一个线程执行插入DB操作public <R, ID> R queryWithMutex(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {String key = keyPrefix + id;// 1.从redis查询商铺缓存String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);// 2.判断是否存在if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {// 3.存在，直接返回return JSONUtil.toBean(shopJson, type);}// 判断命中的是否是空值if (shopJson != null) {// 返回一个错误信息return null;}// 4.实现缓存重建// 4.1.获取互斥锁String lockKey = "Operate:AddLock" + id;R r = null;try {boolean isLock = tryLock(lockKey);// 4.2.判断是否获取成功if (!isLock) {// 4.3.获取锁失败，休眠并重试Thread.sleep(50);return queryWithMutex(keyPrefix, id, type, dbFallback, time, unit);}// 4.4.获取锁成功，根据id查询数据库r = dbFallback.apply(id);// 5.不存在，返回错误if (r == null) {// 将空值写入redisstringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", 5, TimeUnit.MINUTES);// 返回错误信息return null;}// 6.存在，写入redisthis.set(key, r, time, unit);} catch (InterruptedException e) {throw new RuntimeException(e);} finally {// 7.释放锁unlock(lockKey);}// 8.返回return r;}// 尝试加锁private boolean tryLock(String key) {Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);return BooleanUtil.isTrue(flag);}// 解锁private void unlock(String key) {stringRedisTemplate.delete(key);}
}

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