總結：如何使用redis緩存加索引處理資料庫百萬級併發

前言：事先說明：在實際應用中這種做法設計需要各位讀者自己設計，本文只提供一種思想。準備工作：安裝後本地數redis伺服器，使用mysql資料庫，事先插入1000萬條數據，可以參考我之前的文章插入數據，這裡不再細說。我大概的做法是這樣的，編碼使用多線程訪問我的資料庫，在訪問資料庫前先訪問redis緩存 ...

前言：事先說明：在實際應用中這種做法設計需要各位讀者自己設計，本文只提供一種思想。準備工作：安裝後本地數redis伺服器，使用mysql資料庫，事先插入1000萬條數據，可以參考我之前的文章插入數據，這裡不再細說。我大概的做法是這樣的，編碼使用多線程訪問我的資料庫，在訪問資料庫前先訪問redis緩存沒有的話在去查詢資料庫，需要註意的是redis最大連接數最好設置為300，不然會出現很多報錯。

貼一下代碼吧

package select;

import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

public class SelectFromMysql {
	   public static void main(String[] args) {
		   	JedisPool pool;
	      
	        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();//創建redis連接池
	        // 設置最大連接數，-1無限制
	        config.setMaxTotal(300);
	        // 設置最大空閑連接
	        config.setMaxIdle(100);
	        // 設置最大阻塞時間，記住是毫秒數milliseconds
	        config.setMaxWaitMillis(100000);
	        // 創建連接池
	        pool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379,200000);
	      for (int i =9222000; i <=9222200; i++) {//這裡自己設置用多少線程併發訪問
				String teacherName=String.valueOf(i);
				new ThreadToMysql(teacherName, "123456",pool).start();
				 
			}
	 }
}

package select;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;

public class ThreadToMysql extends Thread {
	public String teacherName;
	public String password;
	public JedisPool pool;
	public ThreadToMysql(String teacherName, String password,JedisPool pool) {//構造函數傳入要查詢登錄的老師姓名和密碼
		
		this.teacherName=teacherName;
		this.password=password;
		this.pool=pool;
	}
	
	public void run() {
		 Jedis jedis = pool.getResource();
		 Long startTime=System.currentTimeMillis();//開始時間
		if (jedis.get(teacherName)!=null) {
			 Long entTime=System.currentTimeMillis();//開始時間
			System.out.println(currentThread().getName()+" 緩存得到的結果: "+jedis.get(teacherName)+" 開始時間:"+startTime+"  結束時間:"+entTime+"  用時:" +(entTime-startTime)+"ms");
			pool.returnResource(jedis);
			System.out.println("釋放該redis連接");
		} else {

		
		 String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1/teacher";  
		 String name = "com.mysql.jdbc.Driver";  
		 String user = "root";  
		 String password = "123456";  
		Connection conn = null;  
		try {
			Class.forName(name);
			conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);//獲取連接  
			conn.setAutoCommit(false);//關閉自動提交，不然conn.commit()運行到這句會報錯
		} catch (ClassNotFoundException e1) {
			e1.printStackTrace();
		} catch (SQLException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		if (conn!=null) {
		   
			String sql="select t_name from test_teacher where t_name='"+teacherName+"' and t_password='"+password+"' ";//SQL語句
			String t_name=null;
			try {
				Statement stmt=conn.createStatement();
				ResultSet rs=stmt.executeQuery(sql);//獲取結果集
				if (rs.next()) {
					t_name=rs.getString("t_name");
					jedis.set(teacherName, t_name);
					System.out.println("釋放該連接");
				}
				conn.commit();
				stmt.close();
				conn.close();
			} catch (SQLException e) {
				e.printStackTrace();
			}finally {
				pool.returnResource(jedis);
				System.out.println("釋放該連接");
			}
			    Long end=System.currentTimeMillis();
			    System.out.println(currentThread().getName()+"  資料庫得到的查詢結果:"+t_name+"   開始時間:"+startTime+"  結束時間:"+end+"  用時:"+(end-startTime)+"ms");
			
			
		} else {
			System.out.println(currentThread().getName()+"資料庫連接失敗:");
		}
		
		
	}
	}
	
}

我的資料庫表數據是這樣的。可以看到我的t_name是1-10000000，密碼固定123456.利用迴圈創建線程很好做傳入迴圈的次數作為查詢的t_name就行了

採用redis緩存替換加索引的方案

1.在200併發訪問下：

第一次訪問結果：由於第一次訪問緩存不存在該數據，速度很慢

最慢90多秒

運行第二次訪問後(redis資料庫已存在數據)的結果：

最慢700多毫秒

2.當我嘗試1000線程併發訪問時redis直接掛掉，原因在於reids緩存並沒有要查找的數據,就從資料庫查找，1000個線程同時併發訪問資料庫等待時間太長了，造成redis連接等待超時(就算把redis的超時等待時間設置為100分鐘也沒用，會報redis連接被拒絕的錯誤)

3.當我利用迴圈事先把100萬條數據插入redis緩存伺服器後，在1萬個線程併發訪問測試下只需要5~6秒就拿到了查詢結果，效率出奇的快，而且沒有報任何錯

4.在3的條件下我把併發線程提升到100萬個時，測試在百萬併發條件下查詢性能，發現完全沒有壓力，每個線程也是幾毫秒就能查到結果，這個時候限制我速度的就是電腦CPU了。我的測試電腦是4核的，處理100萬個線程起來比較慢，下麵是截圖，運行到50多萬個線程的時候我就停止了運行

好了，以上都是資料庫查詢的欄位沒有加索引直接利用redis緩存查找的

而且有個弊端，百萬級的併發訪問需要事先把數據放到緩存中，在實際中並不科學（因為並不知道那些是熱點數據），下麵來看看如何使用索引加緩存的效果

1.給t_name和t_password欄位加組合索引

我們來看看在有索引且redis緩存事先沒有數據的時候，創建100萬個線程併發訪問的結果

沒問題，這樣就完成了百萬級別下的併發訪問，但是這樣我的程式創建線程很慢，因為我的電腦4核CPU的(但是要創建100萬個線程），這個時候就是硬體設備的性能了，在設備硬體性能足夠的條件下是沒問題的

以下是我的總結:

1.我的優化方案中只有兩種，一種是給查詢的欄位加組合索引。另一種是給在用戶和資料庫中增加緩存

2.添加索引方案：面對1~2千的併發是沒有壓力的，在往上則限制的瓶頸就是資料庫最大連接數了，在上面中我用show global status like 'Max_used_connections’查看資料庫可以知道資料庫最大響應連接數是5700多，超過這個數tomcat直接報錯連接被拒絕或者連接已經失效

3.緩存方案：在上面的測試可以知道，要是我們事先把資料庫的千萬條數據同步到redis緩存中，瓶頸就是我們的設備硬體性能了，假如我們的主機有幾百個核心CPU，就算是千萬級的併發下也可以完全無壓力，帶個用戶很好的。

4.索引+緩存方案：緩存事先沒有要查詢的數據，在一萬的併發下測試資料庫毫無壓力，程式先通過查緩存再查資料庫大大減輕了資料庫的壓力，即使緩存不命中在一萬的併發下也能正常訪問,在10萬併發下資料庫依然沒壓力，但是redis伺服器設置最大連接數300去處理10萬的線程，4核CPU處理不過來，很多redis連接不了。我用show global status like 'Max_used_connections'查看資料庫發現最大響應連接數是388，這麼低所以資料庫是不會掛掉的。

5.使用場景：a.幾百或者2000以下併發直接加上組合索引就可以了。b.不想加索引又高併發的情況下可以先事先把數據放到緩存中，硬體設備支持下可解決百萬級併發。c.加索引且緩存事先沒有數據，在硬體設備支持下可解決百萬級併發問題。d.不加索引且緩存事先沒有數據，不可取，要80多秒才能得到結果，用戶體驗極差。

6.原理：其實使用了redis的話為什麼資料庫不會崩潰是因為redis最大連接數為300，這樣資料庫最大同時連接數也是300多，所以不會掛掉，至於redis為什麼設置為300是因為設置的太高就會報錯(連接被拒絕)或者等待超時(就算設置等待超時的時間很長也會報這個錯)。

最後說明：本文不代表實際應用開發場景，更多的是提供一種思想，一種解決方案，如有錯誤，請指正，謝謝

技術交流群：494389786

本文源碼：

http://download.csdn.net/detail/qq_32780741/9606370

本代碼需要的jar包下載地址：

http://download.csdn.net/detail/qq_32780741/9606380