Redis生产实战-Redis集群故障探测以及降级方案设计

Redis 集群故障探测

在生产环境中，如果 Redis 集群崩溃了，那么会导致大量的请求打到数据库中，会导致整个系统都崩溃，所以系统需要可以识别缓存故障，限流保护数据库，并且启动接口的降级机制

降级方案设计 我们在系统中操作 Redis 一般都是通过工具类来进行操作的，假设工具类有两个 RedisCache 和 RedisLock，那么通过 AOP 对这两个工具类的所有方法做一个切面，如果在这两个类中执行 Redis 操作时，Redis 挂掉了，就会抛出异常（Redis 连接失败），那么我们在切面的处理方法上捕捉异常，再记录下来，判断是 Redis 集群挂了还是展示网络波动

判断是集群挂掉还是网络波动的话，我们可以配置规则，比如 30 秒内出现了 3 次 Redis 连接失败，就认为 Redis 挂掉了（可以使用 Hotkey 配置规则），那么如何自动恢复呢？可以设置 hotkey 中的缓存过期时间，设置为 60 秒，那么缓存过期之后，会再次尝试去操作 Redis，如果 Redis 恢复了就可以正常使用了，如果还没有恢复，会继续向 hotkey 中 set 数据，切面中记录 Redis 故障代码如下：

@Around("redisCachePointcut() || redisLockPointcut()")
public Object around(ProceedingJoinPoint point) {
    // 签名信息
    Signature signature = point.getSignature();
    // 强转为方法信息
    MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) signature;
    // 参数名称
    String[] parameterNames = methodSignature.getParameterNames();
    //执行的对象
    Object target = point.getTarget();

    log.debug("处理方法:{}.{}", target.getClass().getName() , methodSignature.getMethod().getName());
    Object[] parameterValues = point.getArgs();

    //查看入参
    log.debug("参数名:{}，参数值:{}", JSONObject.toJSONString(parameterNames), JSONObject.toJSONString(parameterValues));

    Class returnType = methodSignature.getReturnType();

    // 返回类型是否布尔类型
    boolean booleanType = boolean.class.equals(returnType) || Boolean.class.equals(returnType);
    try {
        if (Objects.nonNull(JdHotKeyStore.get("redis_connection_failed"))) {
            // 值不为空表示redis连接失败，这里就不再继续请求redis了，直接返回false或者null
            log.error("获取缓存失败，redis连接失败，直接返回 false 或者 null");
            if (booleanType) {
                return false;
            }
            return null;
        }
        return point.proceed();
    } catch (Throwable throwable) {
        log.error("执行方法:{}失败，异常信息:{}", methodSignature.getMethod().getName(), throwable);
        /*
         * redis连接失败，不抛异常，返回空值，
         * 继续用数据库提供服务，避免整个服务异常
         * 一分钟之内或者30秒之内出现了几次redis连接失败
         * 此时可以设置一个key，告诉hotkey，redis连接不上了，指定1分钟左右的过期时间
         * 下次获取缓存的时候，先根据hotkey来判断，redis是否异常了
         * hotkey在1分钟之后，会删除key，下次再有redis请求过来，重新去看redis能否连接
         * 这样可以简单的实现redis挂掉之后直接走数据库的降级
         */
        if (JdHotKeyStore.isHotKey("redis_connection_failed")) {
            JdHotKeyStore.smartSet("redis_connection_failed", "{}");
        }

        // 让后续操作继续，判断返回类型是Boolean则返回false，其他类型返回null
        log.error("缓存操作失败，直接返回 false 或者 null");
        if (booleanType) {
            return false;
        }
        return null;
    }
}

如果 Redis 故障的话，通过 key=redis_connection_failed 就已经记录下来了，那么降级操作的话，就从本地缓存 caffeine 中取数据，如果取不到，再查询数据库，降级流程如下：

这里如果本地缓存中没有数据的话，需要查询数据库之后，再将数据库中的数据放入本地缓存中，这里还是需要加锁的，那么我们就加本地锁即可 ReentrantLock