基本写法
为了方便演示，这里使用Runtime.Cache做缓存容器，并定义个简单操作类。如下：
<pre class="brush:csharp;gutter:true;"
style="margin: 0px;
padding: 0px;
white-space: pre-wrap;
overflow-wrap: break-word;">
public class CacheHelper
{
public static object Get(string cacheKey)
{
return HttpRuntime.Cache[cacheKey];
}
public static void Add(string cacheKey, object obj, int cacheMinute)
{
HttpRuntime.Cache.Insert(cacheKey, obj, null, DateTime.Now.AddMinutes(cacheMinute),
Cache.NoSlidingExpiration, CacheItemPriority.Normal, null);
}
}
</pre>?简单读取：
<pre class="brush:csharp;
gutter:true;
" style="margin:0px;
padding:0px;
white-space:pre-wrap;
overflow-wrap:break-word;
">
public object GetMemberSigninDays1() {
const int cacheTime = 5;
const string cacheKey = "mushroomsir";
var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (cacheValue != null)
return cacheValue;
cacheValue = "395";
//这里一般是 sql查询数据。 例：395 签到天数
CacheHelper.Add(cacheKey,cacheValue,cacheTime);
return cacheValue;
}
</pre>在项目中，有不少这样写法，这样写并没有错，但在并发量上来后就容易出问题。
?缓存雪崩
缓存雪崩是由于缓存失效(过期)，新缓存未到期间。
这个中间时间内，所有请求都去查询数据库，而对数据库CPU和内存造成巨大压力，前端连接数不够、查询阻塞。
这个中间时间并没有那么短，比如sql查询1秒，加上传输解析0.5秒。 ?就是说1.5秒内所有用户查询，都是直接查询数据库的。
碰到这种情况，使用最多的解决方案就是加锁排队。
全局锁，实例锁
<pre style="margin:0px;
padding:0px;
white-space:pre-wrap;
overflow-wrap:break-word;
font-family:"
Courier New"
!important;
font-size:12px !important;
">
public static object obj1 = new object();
public object GetMemberSigninDays2() {
const int cacheTime = 5;
const string cacheKey = "mushroomsir";
var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (cacheValue != null) return cacheValue;
//lock (obj1) //全局锁 // {
// cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
// if (cacheValue != null) // return cacheValue;
// cacheValue = "395";
//这里一般是 sql查询数据。 例：395 签到天数 // CacheHelper.Add(cacheKey,cacheValue,cacheTime);
//
}
lock (this) {
cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (cacheValue != null) return cacheValue;
cacheValue = "395";
//这里一般是 sql查询数据。 例：395 签到天数
CacheHelper.Add(cacheKey,cacheValue,cacheTime);
}
return cacheValue;}</pre>第一种：lock (obj1)??是全局锁可以满足，但要为每个函数都声明一个obj，不然在A、B函数都锁obj1时，必然会让其中一个阻塞。
第二种：lock (this) ?这个锁当前实例，对其他实例无效，那这个锁就没什么效果了，当然使用单例模式的对象可以锁。
?在当前实例中：A函数锁当前实例，其他也锁当前实例的函数的读写，也被阻塞，这种做法也不可取。
字符串锁
既然锁对象不行，利用字符串的特性，直接锁缓存的key呢
<pre style="margin:0px;
padding:0px;
white-space:pre-wrap;
overflow-wrap:break-word;
font-family:"
Courier New"
!important;
font-size:12px !important;
">
public object GetMemberSigninDays3() {
const int cacheTime = 5;
const string cacheKey = "mushroomsir";
var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (cacheValue != null) return cacheValue;
const string lockKey = cacheKey + "n(*≧▽≦*)n";
//lock (cacheKey) // {
// cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
// if (cacheValue != null) // return cacheValue;
// cacheValue = "395";
//这里一般是 sql查询数据。 例：395 签到天数 // CacheHelper.Add(cacheKey,cacheValue,cacheTime);
//
}
lock (lockKey) {
cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (cacheValue != null) return cacheValue;
cacheValue = "395";
//这里一般是 sql查询数据。 例：395 签到天数
CacheHelper.Add(cacheKey,cacheValue,cacheTime);
}
return cacheValue;}
</pre>第一种：lock (cacheName)??有问题，因为字符串也是共享的，会阻塞其他使用这个字符串的操作行为。 ?
因为字符串被公共语言运行库 (CLR)暂留，这意味着整个程序中任何给定字符串都只有一个实例，所以才会用下面第二种方法。
第二种：lock (lockKey) ?可以满足。其目的就是为了保证锁的粒度最小并且全局唯一性，只锁当前缓存的查询行为。
缓存穿透
先举个简单例子：一般网站经常会缓存用户搜索的结果，如果数据库查询不到，是不会做缓存的。但如果频繁查这个空关键字，会导致每次请求都直接查询数据库了。
例子就是缓存穿透，请求绕过缓存直接查数据库，这也是经常提的缓存命中率问题。
<pre style="margin:0px;
padding:0px;
white-space:pre-wrap;
overflow-wrap:break-word;
font-family:"
Courier New"
!important;
font-size:12px !important;
">
public object GetMemberSigninDays4() {
const int cacheTime = 5;
const string cacheKey = "mushroomsir";
var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (cacheValue != null) return cacheValue;
const string lockKey = cacheKey + "n(*≧▽≦*)n";
lock (lockKey) {
cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (cacheValue != null) return cacheValue;
cacheValue = null;
//数据库查询不到，为空。 //if (cacheValue2 == null) // {
// return null;
//一般为空，不做缓存 //
}
if (cacheValue == null) {
cacheValue = string.Empty;
//如果发现为空，我设置个默认值，也缓存起来。
}
CacheHelper.Add(cacheKey,cacheValue,cacheTime);}return cacheValue;}</pre>如果把查询不到的空结果，也给缓存起来，这样下次同样的请求就可以直接返回null了，即可以避免当查询的值为空时引起的缓存穿透。
可以单独设置个缓存区域存储空值，对要查询的key进行预先校验，然后再放行给后面的正常缓存处理逻辑。
再谈缓存雪崩
前面不是用加锁排队方式就解决了吗？其实加锁排队只是为了减轻数据库的压力，本质上并没有提高系统吞吐量。
假设在高并发下，缓存重建期间key是锁着的，这是过来1000个请求999个都在阻塞的。导致的结果是用户等待超时，这是非常不优化的体验。
这种行为本质上是把多线程的Web服务器，在此时给变成单线程处理了，会导致大量的阻塞。对于系统资源也是一种浪费，因缓存重建而阻塞的线程本可以处理更多请求的。
这里提出一种解决方案是：
<pre style="margin:0px;
padding:0px;
white-space:pre-wrap;
overflow-wrap:break-word;
font-family:"
Courier New"
!important;
font-size:12px !important;
">
public object GetMemberSigninDays5() {
const int cacheTime = 5;
const string cacheKey = "mushroomsir";
//缓存标记。
const string cacheSign = cacheKey + "_Sign";
var sign = CacheHelper.Get(cacheSign);
//获取缓存值
var cacheValue = CacheHelper.Get(cacheKey);
if (sign != null) return cacheValue;
//未过期，直接返回。
lock (cacheSign) {
sign = CacheHelper.Get(cacheSign);
if (sign != null) return cacheValue;
CacheHelper.Add(cacheSign,"1",cacheTime);
ThreadPool.QueueUserWorkItem((arg) => {
cacheValue = "395";
//这里一般是 sql查询数据。 例：395 签到天数
CacheHelper.Add(cacheKey,cacheValue,cacheTime*2);
//日期设缓存时间的2倍，用于脏读。
}
);}return cacheValue;}
</pre>从代码中看出，我们多使用了一个缓存标记key，并使用双检锁校验保证后面逻辑不会多次执行。
缓存标记key： 缓存标记key只是一个记录实际key过期时间的标记，它的缓存值可以是任意值，比如1。 它主要用来在实际key过期后，触发通知另外的线程在后台去更新实际key的缓存。
实际key： ?它的过期时间会延长1倍，例：本来5分钟，现在设置为10分钟。 这样做的目的是，当缓存标记key过期后，实际缓存还能以脏数据返回给调用端，直到另外的线程在后台更新完成后，才会返回新缓存。
关于实际key的过期时间延长1倍，还是2、3倍都是可以的。只要大于正常缓存过期时间，并且能保证在延长的时间内足够拉取数据即可。
还一个好处就是，如果突然db挂了，脏数据的存在可以保证前端系统不会拿不到数据。
这样做后，就可以一定程度上提高系统吞吐量。
总结
文中说的阻塞其他函数指的是，并发情况下锁同一对象，比如一个函数锁A对象，另外的函数就必须等待A对象的锁释放后才能再次进锁。
关于更新缓存，可以单开一个线程去专门跑缓存更新，图方便的话扔线程池里面即可。
实际项目中，缓存层框架的封装往往要复杂的多，如果并发量比较小，这样写反而会增加代码的复杂度，具体要根据实际情况来取舍。
原文地址：https://blog.51cto.com/14230003/2386305