CN106599721A - 一种基于缓存的数据访问方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于缓存的数据访问方法及装置，该方法包括：当应用服务器接收到客户端发起的访问请求时，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期；若是，则进一步判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期，其中，所述缓存有效期大于所述预期有效期；若所述缓存数据超过设定的预期有效期，则加锁获取资源服务器数据，将从资源服务器成功获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端。在保证提升业务访问速度、降低后端资源服务器数据开销的同时，可以避免当缓存“有效期”失效后且后端资源服务器数据出现故障时无法正常提供服务甚至雪崩的问题。
Description
技术领域
本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种基于缓存的数据访问方法及装置。
背景技术
目前缓存的使用技术通常是为了提升访问速度，当调用一个后端资源服务器数据(如：访问数据库、接口)速度相对较慢或者开销相对较大时，会在调用资源后，往缓存写入该数据并设置有效期，在有效期范围内再次访问此数据，会直接从缓存中读取，从而达到提升访问速度和降低后端资源服务器数据开销的目的。当缓存失效后，会再次调用后端资源服务器数据，然后将该数据写入缓存且设置有效期。
现有的缓存架构可以提升访问速度、降低后端资源服务器数据开销，但当缓存有效期失效且后端资源服务器数据出现故障时，会导致无法获取到数据内容，同时如果在高并发的场景下，由于缓存失效会大量的请求后端资源服务器数据，造成雪崩。
发明内容
本发明实施例提供一种基于缓存的数据访问方法及装置，以在保证提升业务访问速度、降低后端资源服务器数据开销的同时，解决当缓存“有效期”失效后且后端资源服务器数据出现故障时无法正常提供服务甚至雪崩的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种基于缓存的数据访问方法，所述方法包括：
当应用服务器接收到客户端发起的访问请求时，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期；
若缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期，则进一步判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期，其中，所述缓存有效期大于所述预期有效期；
若所述缓存数据超过设定的预期有效期，则加锁获取资源服务器数据，将从资源服务器成功获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端；所述加锁获取资源服务器数据包括：针对相同数据内容的多个访问请求，并发加锁时，仅一个访问请求加锁成功，其他访问请求均加锁失败；在锁有效期内以及解锁前，其他访问请求均加锁失败；仅加锁成功的访问请求向资源服务器获取数据。
另一方面，本发明实施例提供了一种基于缓存的数据访问装置，所述装置包括：
第一判断单元，用于当应用服务器接收到客户端发起的访问请求时，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期；
第二判断单元，用于若所述第一判断单元判断出缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期，则进一步判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期，其中，所述缓存有效期大于所述预期有效期；
加锁处理单元，用于若所述第二判断单元判断出所述缓存数据超过设定的预期有效期，则加锁获取资源服务器数据；所述加锁获取资源服务器数据包括：针对相同数据内容的多个访问请求，并发加锁时，仅一个访问请求加锁成功，其他访问请求均加锁失败；在锁有效期内以及解锁前，其他访问请求均加锁失败；仅加锁成功的访问请求向资源服务器获取数据；
缓存处理单元，用于将从资源服务器成功获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端。
上述技术方案具有如下有益效果：在保证提升业务访问速度、降低后端资源服务器数据开销的同时，可以避免当缓存“有效期”失效后且后端资源服务器数据出现故障时无法正常提供服务甚至雪崩的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种基于缓存的数据访问方法流程图；
图2为本发明实施例一种基于缓存的数据访问装置结构示意图；
图3为本发明应用实例一种基于缓存的数据访问方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例一种基于缓存的数据访问方法流程图，所述方法包括：
101、当应用服务器接收到客户端发起的访问请求时，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期；
102、若缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期，则进一步判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期，其中，所述缓存有效期大于所述预期有效期；
103、若所述缓存数据超过设定的预期有效期，则加锁获取资源服务器数据，将从资源服务器成功获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端；所述加锁获取资源服务器数据包括：针对相同数据内容的多个访问请求，并发加锁时，仅一个访问请求加锁成功，其他访问请求均加锁失败；在锁有效期内以及解锁前，其他访问请求均加锁失败；仅加锁成功的访问请求向资源服务器获取数据。
优选地，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期之后，所述方法还包括：若没有缓存所述访问请求对应的缓存数据，或者所述访问请求对应的缓存数据超过设定的缓存有效期，则获取资源服务器数据，将从资源服务器获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端。
优选地，判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期之后，所述方法还包括：若所述缓存数据未超过设定的预期有效期，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
优选地，所述方法还包括：加锁获取资源服务器数据时，若当前的访问请求加锁失败，或者当前的访问请求加锁成功但资源服务器工作状态异常，导致未能从资源服务器获取到所述访问请求对应的数据内容，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
优选地，所述预期有效期的时间长度为X秒，是指预期X秒更新一次缓存数据；所述缓存有效期比所述预期有效期的时间长度X秒多Y秒；所述锁有效期的时间长度为Z秒；其中，X、Y、Z均为正数，Y大于4倍的Z，Y取值在300-7200之间。
对应于上述方法实施例，如图2所示，为本发明实施例一种基于缓存的数据访问装置结构示意图，所述装置包括：
第一判断单元21，用于当应用服务器接收到客户端发起的访问请求时，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期；
第二判断单元22，用于若所述第一判断单元21判断出缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期，则进一步判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期，其中，所述缓存有效期大于所述预期有效期；
加锁处理单元23，用于若所述第二判断单元22判断出缓存数据超过设定的预期有效期，则加锁获取资源服务器数据；所述加锁获取资源服务器数据包括：针对相同数据内容的多个访问请求，并发加锁时，仅一个访问请求加锁成功，其他访问请求均加锁失败；在锁有效期内以及解锁前，其他访问请求均加锁失败；仅加锁成功的访问请求向资源服务器获取数据；
缓存处理单元24，用于将从资源服务器成功获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端。
优选地，还包括：数据获取单元25，用于若所述第一判断单元21判断出没有缓存所述访问请求对应的缓存数据，或者所述访问请求对应的缓存数据超过设定的缓存有效期，则获取资源服务器数据，并将从资源服务器获取到的所述访问请求对应的数据内容发送给所述缓存处理单元。
优选地，所述缓存处理单元24，还用于若所述第二判断单元22判断出缓存数据未超过设定的预期有效期，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
优选地，所述缓存处理单元24，进一步用于所述加锁处理单元23加锁获取资源服务器数据时，若当前的访问请求加锁失败，或者当前的访问请求加锁成功但资源服务器工作状态异常，导致未能从资源服务器获取到所述访问请求对应的数据内容，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
优选地，所述预期有效期的时间长度为X秒，是指预期X秒更新一次缓存数据；所述缓存有效期比所述预期有效期的时间长度X秒多Y秒；所述锁有效期的时间长度为Z秒；其中，X、Y、Z均为正数，Y大于4倍的Z，Y取值在300-7200之间。
本发明实施例当第一次访问后端资源服务器数据或者缓存中没有任何数据时，同样会像现有技术一样将后端资源服务器数据写入缓存，不同的是写入缓存的数据也包括了当前缓存写入时间，而设置的缓存有效期比预期有效期(预期有效期是指预期希望多久更新一次缓存，根据不同业务的实际场景灵活设置)X秒，再多加Y秒。此处的预期有效期是指希望数据多久(X秒)更新一次缓存。
当读取数据内容时，先读取缓存内容，若缓存中存在数据，计算当前时间减去缓存数据的缓存写入时间，看是否超过预期有效期X秒，若没超过，直接使用该缓存数据，若超过，则加锁获取后端资源服务器数据，若后端资源服务器数据正常，更新缓存数据，若后端资源服务器数据出现故障，则仍使用缓存中的数据。若后端资源服务器故障在Y秒内解决，则不会影响到线上业务。
上面提到的加锁获取后端数据是指：获取后端数据之前，先加一有效期为Z秒的锁，若加锁成功，则获取数据，然后释放所述锁，即解锁。锁的概念为：并发加锁时，只有一个请求能加锁成功，其余全部失败，同时在锁有效期Z秒内以及解锁前，任何加锁请求均失败。加锁获取数据的目的是可以在缓存超过预期有效期X秒时，Z秒内只会有一个并发向后端请求数据，有效避免了缓存失效后大量请求涌向后端数据导致雪崩的问题。设置Z秒锁有效期的目的是防止逻辑异常未正常解锁导致缓存一直不更新，同时若后端数据异常缓慢且没有逻辑容错导致僵死而自动产生重试机制，若Z秒内没有完成向后端取数据并写入缓存，根据当前用户访问量，每隔Z秒最多会向后端发起一个请求。
上面提到的X秒通常根据不同业务的实际场景灵活设置；Y秒根据后端服务可用性以及缓存容量设置，一般设置在Z秒的4倍以上，以便程序异常时有更多的重试机会，Y秒设置时间越长服务稳定性越能保障，同时占用的缓存容量越多(成本越高)，通常设置在300-7200秒之间；Z秒一般设置的比较短，设置的时间比极端糟糕的情况下获取后端数据所需时间更长就可以，通常设置在10-60秒左右。
如图3所示，为本发明应用实例一种基于缓存的数据访问方法流程图，所述方法包括：
301、开始；
302、获取数据；
303、判断缓存是否有数据且未过期：若是，则转304；若否，则转313；
304、判断缓存是否已超过X秒：若是，则转305；若否，则转310；
305、获取锁有效期Z秒；
306、判断锁是否获取成功：若是，则转307；若否，则转310；
307、获取后端资源服务器数据；
308、判断后端服务是否正常：若是，则转311；若否，则转309；
309、释放锁；
310、返回已缓存数据，然后转316；
311、更新缓存有效期X+Y秒；
312、释放锁，然后转315；
313、获取后端资源服务器数据；
314、更新缓存有效期X+Y秒；
315、返回获取到的后端资源服务器数据；
316、结束。
本发明实施例上述技术方案具有如下有益效果：在保证提升业务访问速度、降低后端资源服务器数据开销的同时，可以避免当缓存“有效期”失效后且后端资源服务器数据出现故障时无法正常提供服务甚至雪崩的问题。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于缓存的数据访问方法，其特征在于，所述方法包括：
当应用服务器接收到客户端发起的访问请求时，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期；
若缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期，则进一步判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期，其中，所述缓存有效期大于所述预期有效期；
若所述缓存数据超过设定的预期有效期，则加锁获取资源服务器数据，将从资源服务器成功获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端；所述加锁获取资源服务器数据包括：针对相同数据内容的多个访问请求，并发加锁时，仅一个访问请求加锁成功，其他访问请求均加锁失败；在锁有效期内以及解锁前，其他访问请求均加锁失败；仅加锁成功的访问请求向资源服务器获取数据。
2.如权利要求1所述基于缓存的数据访问方法，其特征在于，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期之后，所述方法还包括：
若没有缓存所述访问请求对应的缓存数据，或者所述访问请求对应的缓存数据超过设定的缓存有效期，则获取资源服务器数据，将从资源服务器获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端。
3.如权利要求2所述基于缓存的数据访问方法，其特征在于，判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期之后，所述方法还包括：
若所述缓存数据未超过设定的预期有效期，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
4.如权利要求3所述基于缓存的数据访问方法，其特征在于，所述方法还包括：
加锁获取资源服务器数据时，若当前的访问请求加锁失败，或者当前的访问请求加锁成功但资源服务器工作状态异常，导致未能从资源服务器获取到所述访问请求对应的数据内容，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
5.如权利要求1所述基于缓存的数据访问方法，其特征在于，所述预期有效期的时间长度为X秒，是指预期X秒更新一次缓存数据；所述缓存有效期比所述预期有效期的时间长度X秒多Y秒；所述锁有效期的时间长度为Z秒；其中，X、Y、Z均为正数，Y大于4倍的Z，Y取值在300-7200之间。
6.一种基于缓存的数据访问装置，其特征在于，所述装置包括：
第一判断单元，用于当应用服务器接收到客户端发起的访问请求时，判断是否缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期；
第二判断单元，用于若所述第一判断单元判断出缓存有所述访问请求对应的缓存数据且未超过设定的缓存有效期，则进一步判断所述缓存数据是否超过设定的预期有效期，其中，所述缓存有效期大于所述预期有效期；
加锁处理单元，用于若所述第二判断单元判断出所述缓存数据超过设定的预期有效期，则加锁获取资源服务器数据；所述加锁获取资源服务器数据包括：针对相同数据内容的多个访问请求，并发加锁时，仅一个访问请求加锁成功，其他访问请求均加锁失败；在锁有效期内以及解锁前，其他访问请求均加锁失败；仅加锁成功的访问请求向资源服务器获取数据；
缓存处理单元，用于将从资源服务器成功获取到的所述访问请求对应的数据内容缓存、并重置缓存有效期的失效时间，以及将所述数据内容发送给所述客户端。
7.如权利要求6所述基于缓存的数据访问装置，其特征在于，还包括：
数据获取单元，用于若所述第一判断单元判断出没有缓存所述访问请求对应的缓存数据，或者所述访问请求对应的缓存数据超过设定的缓存有效期，则获取资源服务器数据，并将从资源服务器获取到的所述访问请求对应的数据内容发送给所述缓存处理单元。
8.如权利要求7所述基于缓存的数据访问装置，其特征在于，
所述缓存处理单元，还用于若所述第二判断单元判断出缓存数据未超过设定的预期有效期，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
9.如权利要求8所述基于缓存的数据访问装置，其特征在于，
所述缓存处理单元，进一步用于所述加锁处理单元加锁获取资源服务器数据时，若当前的访问请求加锁失败，或者当前的访问请求加锁成功但资源服务器工作状态异常，导致未能从资源服务器获取到所述访问请求对应的数据内容，则直接将所述访问请求对应的缓存数据发送给所述客户端。
10.如权利要求6所述基于缓存的数据访问装置，其特征在于，所述预期有效期的时间长度为X秒，是指预期X秒更新一次缓存数据；所述缓存有效期比所述预期有效期的时间长度X秒多Y秒；所述锁有效期的时间长度为Z秒；其中，X、Y、Z均为正数，Y大于4倍的Z，Y取值在300-7200之间。
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