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如何设计一个本地缓存

第 229 / 230 卷日期:

息,则自动进行轮询查询,直到返回秒杀成功或者秒杀失败为止相应的业务端进行处理:真正处理秒杀的业务端,再次进行校验(比如秒杀是否结束,库存是否充足等)、将

用户和商品id作为key存入redis的布隆过滤器来标识该用户秒杀该商品成功(第5步会用到)、减库存(这里的是真正的减库存,操作数据库的库存)、生成秒杀订单、返回秒杀成功

注意:就算请求走到了真正处理业务的这一端,也有可能秒杀失败,比如秒杀结束,库存不足,真正减库存失败,秒杀单生成失败等等,一旦失败,则返回秒杀结束

优化:将秒杀接口隐藏:用户点击秒杀按钮的时候,根据用户id生成唯一的加密串存入缓存并返回给客户端,然后客户端再次请求的时候带着加密串过来,后端进行校验是否合法,若不合法,直接返回请求非法;

限制某个接口的访问频率:可以用拦截器配合自定义注解来实现,这么做可以和具体的业务分离减少入侵,使用起来也非常方便

  1. 数据库层

数据库层是最脆弱的一层,一般在应用设计时在上游就需要把请求拦截掉,数据库层只承担“能力范围内”的访问请求。所以,上面通过在服务层引入队列和缓存,让最底层的数据库高枕无忧

为防止秒杀出现负数订单数大于真正的库存数,所以在真正减库存,update库存的时候应该加上where 库存 >0,而且需要给秒杀订单表加上用户id和商品id联合的唯一索引

如何设计一个本地缓存

想要设计一个本地缓存,考虑点主要在数据用何种方式存储,能存储多少数据,多余的数据如何处理等几个点,下面我们来详细的介绍每个考虑点:

  1. 数据结构

首要考虑的就是数据该如何存储,用什么数据结构存储。最简单的就直接用Map来存储数据,或者复杂的如 redis一样提供了多种数据类型哈希,列表,集合,有序集合等,底层使用了双端链表,压缩列表,集合,跳

跃表等数据结构。

  1. 对象上限

因为是本地缓存,内存有上限,所以一般都会指定缓存对象的数量比如1024,当达到某个上限后需要有某种策略去删除多余的数据。

  1. 清除策略

上面说到当达到对象上限之后需要有清除策略,常见的比如有LRU(最近最少使用)、FIFO(先进先出)、LFU(最近最不常用)、SOFT(软引用)、WEAK(弱引用)等策略。

  1. 过期时间

除了使用清除策略,一般本地缓存也会有一个过期时间设置,比如redis可以给每个key设置一个过期时间,这样当达到过期时间之后直接删除,采用清除策略+过期时间双重保证。

  1. 线程安全

像redis是直接使用单线程处理,所以就不存在线程安全问题。而我们现在提供的本地缓存往往是可以多个线程同时访问的,所以线程安全是不容忽视的问题,并且线程安全问题是不应该抛给使用者去保证。

  1. 简明的接口
全站分卷索引 · 230 卷
  1. 1代码随想录知识星球精华(最强八股文)第五版(计算机基础篇)
  2. 2DNS
  3. 3DNS解析过程
  4. 4递归查询和迭代查询
  5. 5HTTP特性与简述
  6. 6HTTP版本演变
  7. 7HTTP/2
  8. 8HTTP1.1协议的性能问题
  9. 9兼容HTTP1.1
  10. 10二进制帧
  11. 11并发传输
  12. 12服务器主动推送资源
  13. 13总结
  14. 14HTTP/3
  15. 15HTTP/2的缺点
  16. 16QUIC协议的特点
  17. 17HTTP/3协议
  18. 18HTTP缓存
  19. 19协商缓存
  20. 20HTTPS
  21. 21HTTPS的特点
  22. 22非对称加密
  23. 23摘要算法+数字签名
  24. 24数字证书
  25. 25证书信任链
  26. 26HTTPS是怎么建立连接的
  27. 27TCP与UDP头部格式
  28. 28TCP
  29. 29列举TCP选项
  30. 30TCP三次握手
  31. 31为什么需要三次握手?
  32. 32什么是半连接队列
  33. 33什么是SYN攻击
  34. 34为什么挥手需要四次
  35. 35TIME_WAIT 过多有什么危害?
  36. 36TCP的滑动窗口
  37. 374. 程序是如何表示发送方的四个部分的呢?
  38. 386. 接收窗口和发送窗口的大小是相等的吗?
  39. 391. 慢启动
  40. 403. 拥塞发生
  41. 414. 快速恢复
  42. 42IP基础
  43. 43IP地址
  44. 44在浏览器中输入URL并按下回车之后会发生什么
  45. 45TCP 抓包实践
  46. 46TCP连接与断开优化
  47. 47TCP内核参数
  48. 48主动方的优化
  49. 49被动方的优化
  50. 50Linux是如何收发网络包的
  51. 51收发流程
  52. 52面试题
  53. 53TCP/IP四层网络模型
  54. 54五层网络体系结构
  55. 55HTTP响应报文
  56. 56HTTP常见字段
  57. 57什么是TCP粘包问题?如何解决TCP粘包问题?
  58. 58UDP会不会产生粘包问题呢?
  59. 59请求报文
  60. 60时间消耗
  61. 61HTTP缓存有几种
  62. 62HTTP1.0和HTTP1.1的区别?
  63. 63HTPP1.1和HTTP1.0有什么区别
  64. 64HTTP/3
  65. 65HTTPS是如何建立连接的
  66. 66DNS是什么
  67. 67递归查询和迭代查询
  68. 68TCP与UDP的区别
  69. 69TCP和UDP分别在什么场景使用?
  70. 70三次握手的过程
  71. 71Keep-Alive的优缺点
  72. 72CDN的工作流程
  73. 73Session的工作原理
  74. 74TCP重传机制是怎么实现的?
  75. 75什么是SS0
  76. 76HTTP优化方案
  77. 77浏览器地址栏输入URL回车后涉及到的流程
  78. 781.5 浏览器发送HTTP/HTTPS请求到web服务器
  79. 79SYN攻击
  80. 80操作系统
  81. 81操作系统的功能
  82. 82进程和线程
  83. 83线程基础
  84. 84进程调度
  85. 85进程调度方式
  86. 86进程通信
  87. 87消息传递(消息队列)
  88. 88信号量
  89. 89信号
  90. 90线程通信
  91. 91多线程
  92. 92进程通信
  93. 93消息队列
  94. 94信号
  95. 95守护进程
  96. 96互斥与同步
  97. 974. 互斥锁解锁
  98. 983. 处理方法
  99. 99读写锁
  100. 1002. 销毁读写锁
  101. 1014. 写锁定
  102. 1021. 创建条件变量
  103. 1034. 阻塞线程
  104. 104信号量
  105. 1054. V操作
  106. 1062. 读者-写者问题
  107. 107存储系统
  108. 108虚拟内存
  109. 109内存分段
  110. 110内存分页
  111. 111虚拟内存
  112. 112文件系统
  113. 1135. 文件访问
  114. 114目录
  115. 1154. 目录操作
  116. 1163. 目录的实现
  117. 1177. 虚拟文件系统
  118. 1184. 文件系统性能
  119. 119磁盘编址
  120. 120三层抽象
  121. 121外设管理
  122. 122Linux
  123. 123select/poll/epoll的区别和联系
  124. 124Linux 内存管理
  125. 125Linux虚拟内存
  126. 126Linux 信号
  127. 127Linux设计
  128. 1283. 各种IO模型的比较
  129. 129Linux网络
  130. 130Linux中的软链接和硬链接有什么区别?
  131. 131什么是中断和异常
  132. 132信号和信号量有什么区别
  133. 133Linux中如何查看一个进程
  134. 134进程、线程的区别?
  135. 135进程之间的通信方式
  136. 136如何解除死锁
  137. 137分段和分页的区别
  138. 138IO多路复用
  139. 139MySQL表连接
  140. 140过滤条件
  141. 141执行一次update语句,发生了什么
  142. 142用户账号存储
  143. 143用户账号删除
  144. 144索引
  145. 145索引有哪些类别
  146. 1462. 按照存储分类
  147. 1475. 按照字段个数分类
  148. 148索引区分度
  149. 149索引什么时候会失效
  150. 150事务的四大特性ACID
  151. 151并行事务会出现什么问题
  152. 152幻读是如何解决的
  153. 153事务隔离的实现
  154. 154读已提交是怎么实现的
  155. 155锁
  156. 1561、全局锁
  157. 1573、行级锁
  158. 158锁的划分
  159. 1592.、程序员角度
  160. 160Innodb使用表锁还是行锁
  161. 161什么是binlog
  162. 162执行引擎
  163. 163MySQL常见问题
  164. 1642. 事务
  165. 1653. 脏页
  166. 1664. 表结构
  167. 1676. 查询效率
  168. 168MySQL分库分表
  169. 169垂直分表
  170. 170水平分库
  171. 171分库分表的问题
  172. 172数据库排序思路
  173. 173MySQL主从复制
  174. 1745. 主从复制模式
  175. 175面试题
  176. 176执行一条select语句,发生了什么?
  177. 177你对关系范式有哪些了解
  178. 178数据库
  179. 179Redis基础
  180. 180Redis单线程为什么还这么快
  181. 181Redis底层数据结构
  182. 182Redis持久化
  183. 183AOF日志
  184. 184RDB快照
  185. 185Redis功能
  186. 1862. 哨兵模式
  187. 1873. 切片集群
  188. 188Redis哨兵机制是什么
  189. 189什么是集群脑裂
  190. 190过期删除策略有哪些
  191. 191Redis的LRU算法和LFU算法有什么区别
  192. 192什么是缓存击穿
  193. 193如何保证删除缓存操作一定能成功?
  194. 194为什么Redis是单线程
  195. 195Redis底层使用了什么数据结构
  196. 196Redis实现分布式锁
  197. 197缓存中的热点数据和冷数据是什么
  198. 198缓存雪崩、击穿、穿透和解决办法【常问】
  199. 199Redis过期删除策略有哪些
  200. 200关键概念
  201. 201单例模式的应用场景
  202. 202工厂模式
  203. 203实际应用
  204. 204抽象工厂模式
  205. 205概念
  206. 206应用
  207. 207实现步骤
  208. 208主要角色
  209. 209代理模式应用
  210. 210策略模式
  211. 211示例
  212. 212装饰模式
  213. 213主要角色
  214. 21423种设计模式的概念
  215. 215创建型模式
  216. 216行为型模式
  217. 217设计原则
  218. 218迪米特法则
  219. 219你在实际开发中用过哪些设计模式
  220. 220依赖倒置
  221. 221代理模式和适配器模式有什么区别
  222. 222固定长度编码
  223. 223冯诺依曼模型
  224. 224总线
  225. 225输入/输出设备
  226. 226编译系统如何工作
  227. 227处理器解释指令
  228. 228场景题 & 系统设计
  229. 229如何设计一个本地缓存
  230. 230如何设计一个RPC框架