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L2Cache 分布式二级缓存框架

Maven Central Crates.io

一、简介

L2Cache 是一个基于内存、 Redis 、 Spring Cache 实现的满足高并发场景下的分布式二级缓存框架。

L2Cache 并没有重复造轮子，它只是将目前市面上比较成熟、经得起考验的框架组合起来，封装屏蔽了复杂的缓存操作和实现原理，最终给开发者留出了一个简单易懂和易维护的分布式缓存开发工具。

二、如何使用

三、核心原理

四、重要数据

1、整体数据

  • 已在生产环境投产，目前主要应用在商品、优惠券、用户、营销等核心服务。
  • 经历过多年双十一、双十二，以及多次大促活动的流量洗礼。
  • 支撑公司单月10亿GMV
  • 支撑全链路压测35W QPS
  • 支撑500w日活

2、下面提供一个【首页重构】时商品中心的压测数据，具体如下：

环境 压测维度 最高QPS 最低QPS 平均RT 配置
单POD 单接口 5k+ 2k+ 50ms内 1个pod，8c16g
集群 单接口 8w+ 1w+ 50ms内 25个pod，8c16g
集群 单链路 4.5w+ 3.5w+ 55ms内 25个pod，8c16g
集群 全链路 35w+ - 55ms内 120个pod，8c16g

特别注意：

  • 由于依赖的资源较多，上面只列出了pod的配置，未列出诸如mq/redis/db/ingress/SLB等资源的配置。
  • 不同接口的QPS不一样，因为业务复杂度和实现逻辑不一样。
  • 压测是对系统的一种整体考量，链路中的任何环节，都对压测有致命的影响。
  • 链路的压测，分为单链路和混合链路。其中，全链路是一种混合链路的压测场景。
  • 上述QPS是在系统的各个指标处于稳定状态的压测值，如果极限施压QPS会更高。

五、核心功能

  • 支持多种缓存类型： 一级缓存、二级缓存、混合缓存
  • 解决痛点问题： 缓存击穿、缓存穿透等
  • 动态缓存配置： 支持动态调整混合缓存下的缓存类型，支持热key的手动配置
  • 缓存一致性保证： 通过消息通知的方式来保证集群环境下一级缓存的一致性
  • 自动热key探测： 自动识别热key并缓存到一级缓存
  • 支持缓存批量操作： 支持分页的批量获取、批量删除等
  • 定义通用缓存层： 承上启下，简化业务开发，规整业务代码

1、同其他开源框架的对比

核心功能 JetCache（阿里） J2Cache（OSChina） L2Cache
支持的缓存类型 一级缓存
二级缓存
混合缓存		 一级缓存
二级缓存
混合缓存		 一级缓存
二级缓存
混合缓存
解决的痛点问题 缓存击穿
缓存穿透		 缓存击穿
缓存穿透		 缓存击穿
缓存穿透
缓存一致性保证 支持 支持 支持
动态缓存配置 不支持 不支持 支持
自动热key探测 不支持 不支持 支持
缓存批量操作 不支持 不支持 支持
通用缓存层 不支持 不支持 支持

说明：上面表格的对比，数据正在整理中，后续会再校对一次。

  • 从上面表格的对比可发现，L2Cache 的核心优势为三个点：自动热key探测、缓存批量操作、通用缓存层。
  • 这三点优势是从实际业务开发中沉淀下来的能力，不仅解决了实现多级缓存的复杂性问题，还进一步屏蔽了业务维度的缓存操作的复杂性。
  • 这样一来，原本需要资深开发者才能开发的功能，现在高级和中级开发者，甚至初级开发者都能轻松、高效、高质地进行开发。
  • 如果在实际业务开发中，你也遇到开发难度高，难以维护，难以扩展的痛点问题，建议可以试试L2Cache。反正接入成本低，试试又何妨？

2、L2Cache 的二级缓存结构

1、L1：一级缓存，内存缓存，支持 Caffeine 和 Guava Cache。

2、L2：二级缓存，集中式缓存，支持 Redis。

3、混合缓存，指支持同时使用一级缓存和二级缓存。

由于大量的缓存读取会导致 L2 的网络成为整个系统的瓶颈，因此 L1 的目标是降低对 L2 的读取次数。避免使用独立缓存系统所带来的网络IO开销问题。L2 可以避免应用重启后导致的 L1数据丢失的问题，同时无需担心L1会增加太多的内存消耗，因为你可以设置 L1中缓存数据的数量。

说明：

L2Cache 满足CAP定理中的AP，也就是满足可用性和分区容错性，至于C(一致性)因为缓存的特性所以无法做到强一致性，只能尽可能的去做到一致性，保证最终的一致。

3、关键点

支持根据配置缓存类型来灵活的组合使用不同的Cache。

1、支持只使用一级缓存Caffeine 和 Guava Cache。

2、支持只使用二级缓存Redis。

3、支持同时使用一二级缓存Composite。

4、必知

若使用缓存，则必然可能出现不一致的情况。

也就是说，无法保证强一致性，只能保证最终一致性。

六、实战问题

七、鼓励与帮助

如果 l2cache 对您有所帮助，不妨右上角点点 Star 或者任意赞赏支持。

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最后，欢迎你 Fork PR 成为项目贡献者。

八、联系方式

微信：chenck1112

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