多级缓存击穿防护核心是“一请求加载、多请求等待”：l1用openresty共享字典存短时效标记，l2用redis分布式锁（set nx ex）控制唯一加载者，加载后原子回填两级缓存（redis长ttl、本地短ttl），并支持降级与空值缓存防穿透。
多级缓存击穿防护的核心逻辑
缓存击穿是指某个热点 key 过期瞬间，大量并发请求同时穿透缓存，直接打到后端服务（如 Tomcat 或数据库），造成瞬时压力激增。OpenResty 的 Lua 脚本可通过“本地缓存 + Redis + 互斥锁”三级协同实现防护，关键不是单点拦截，而是让第一请求加载数据、其余请求等待结果。
用 shared dict 实现本地缓存层（L1）
OpenResty 的 lua_shared_dict 是内存级缓存，响应在 1ms 内，适合存热点 key 的“存在性标记”或短时效数据：
- 在 nginx.conf 的 http 块中定义：
lua_shared_dict l1_cache 64m; - Lua 中读写示例：
local cache = ngx.shared.l1_cache; local val = cache:get("item_1001"); if not val then ... end - 对已知存在的商品 ID，可预设一个轻量标记（如
cache:set("item_1001:exists", true, 5)），避免反复查 Redis
Redis 层加分布式锁（L2 防护）
当 L1 未命中，需访问 Redis；若 Redis 中也为空（key 不存在或已过期），就触发加载逻辑——此时必须防止多个请求同时执行加载：
- 使用
red:set(key, "loading", "NX", "EX", 3)尝试设置一个带过期时间的占位锁（NX 表示仅当 key 不存在时才设） - 若返回成功，说明当前请求获得锁，应立即查询后端并回填 Redis 和 L1 缓存
- 若失败，说明其他请求正在加载，当前请求可短暂休眠（如
ngx.sleep(0.01)）后重试读取 Redis，或轮询等待最多 200ms - 注意：锁过期时间要略大于后端加载最大耗时（如设为 3 秒），避免锁提前释放导致重复加载
回种与一致性保障
数据加载完成后，必须同步写入两级缓存，并确保原子性与合理 TTL：
- 先写 Redis（分布式层）：
red:set("item_1001", json_data, "EX", 1800)（30 分钟） - 再写本地缓存：
ngx.shared.l1_cache:set("item_1001", json_data, 10)（10 秒，比 Redis 短，避免本地长期脏数据） - 若后端更新通过 Canal 同步 binlog，Lua 层可监听对应消息或接收主动通知，调用
cache:delete()清除两级缓存
兜底与降级处理
任何一级异常都不应阻断请求流：
- Redis 连接失败时，跳过 L2 查询，直接走本地缓存或后端，同时记录 warn 日志
- 本地缓存满时，shared dict 会自动按 LRU 清理，无需手动干预
- 对非核心字段（如商品描述中的富文本），允许缓存空值（
cache:set("item_1001:desc", "", 60)），防止缓存穿透
