Java使用分布式锁来防止缓存穿透与雪崩

步骤如下：

1）选择合适的分布式锁实现：常见的分布式锁实现包括ZooKeeper、Redis和基于数据库等。根据具体情况选择最佳方案。

2）获取分布式锁：在需要进行操作时，首先尝试获取分布式锁。如果成功获取到，则可以执行相应操作；否则说明已经有其他客户端正在处理该请求，此时可以直接返回或者等待一段时间后再次尝试。

3）查询缓存数据：在获得了分布式锁之后，即可查询缓存中是否存在指定数据。如果存在，则直接返回结果；否则说明当前请求所对应的数据不存在于缓存中，需要进一步查询数据库并将其写入到缓存中去。

4）写入新数据到缓存：在完成所有操作之后，必须及时释放占用的资源（包括数据库连接、文件句柄等）以及释放所持有的分布式锁，并将新查询出来或生成出来的数据写入到缓存中去。

以下是一个简单示例代码演示如何使用Java实现基本的防止缓存穿透与雪崩功能：

public class CacheManager {private static final String LOCK_KEY = "cache_lock";// Redisson客户端private RedissonClient redisson;// 初始化方法，在系统启动时执行public void init() throws Exception {Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://localhost:6379");
        redisson = Redisson.create(config);System.out.println("CacheManager initialized.");}// 处理GET请求@GetMapping("/api")public String api(@RequestParam("id") int id){RLock lock = redisson.getLock(LOCK_KEY);try{if(lock.tryLock()){String cacheData=getFromCache(id); if(cacheData != null){ return cacheData;  }else{ String dbData=getFromDatabase(id);   saveToCache(id,dbData);    return dbData;}}else{throw new RuntimeException("无法获得全局互斥访问权！");}}finally{
            lock.unlock();}}// 从Redis里面取出指定键值对应字符串格式表示形态。private String getFromCache(int id){Jedis jedis=null;try{    
              jedis=getJedisPool().getResource();   从连接池中获取jedis对象  return jedis.get(String.valueOf(id)); 返回指定键值上面保存字符串类型数值。}catch(Exception ex){throw new RuntimeException(ex.getMessage(),ex);}finally{releaseJedis(jedis); 归还jedis对象给连接池 }}// 将指定ID对应记录从MySQL里面读取并转换为字符串格式表示形态。private String getFromDatabase(int id){Connection conn=null;PreparedStatement stmt=null;ResultSet rs=null;try{    
              conn=getConnectionFromPool();   从连接池中获取conn对象  
              stmt=conn.prepareStatement("SELECT * FROM my_table WHERE id=? AND status='active'");              stmt.setInt(1,id);              rs=stmt.executeQuery();while(rs.next()){StringBuilder sb=new StringBuilder();
                  sb.append(rs.getInt(1)).append(",");
                  sb.append(rs.getString(2)).append(",");
                  sb.append(rs.getDouble(3));                   将查询结果转换为字符串格式并添加到输出缓冲区里面去。return sb.();}throw new RuntimeException("未找到匹配记录！");}catch(SQLException ex){throw new RuntimeException(ex.getMessage(),ex);}finally{closeResultSet(rs); 关闭结果集对象  closeStatement(stmt); 关闭语句对象  releaseConnection(conn); 归还conn对象给连接池 }}// 将指定ID和关联内容保存起来，并且设置过期时间避免长期驻留内部导致空间浪费问题发生.private void saveToCache(int id,String data){Jedis jedis=null;try{    
                jedis=getJedisPool().getResource();   从连接池中获取jedis对象  long expireTime=jedis.ttl(String.valueOf(id));if(expireTime <=0 ){
                    expireTime=CACHE_EXPIRE_TIME_SEC; 设置默认过期时间长度.}                jedis.setex(String.valueOf(id),expireTime,data);}catch(Exception ex){throw new RuntimeException(ex.getMessage(),ex);}finally{releaseJedis(jedis); 归还jedis对象给连接池 }}}