1.redis高并發(fā)的問(wèn)題
Redis緩存的高性能有目共睹,應(yīng)用的場(chǎng)景也是非常廣泛,但是在高并發(fā)的場(chǎng)景下,也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題:緩存擊穿、緩存雪崩、緩存和數(shù)據(jù)一致性,以及今天要談到的緩存并發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。
這里的并發(fā)指的是多個(gè)redis的client同時(shí)set key引起的并發(fā)問(wèn)題。
2.出現(xiàn)并發(fā)設(shè)置Key的原因
Redis是一種單線程機(jī)制的nosql數(shù)據(jù)庫(kù),基于key-value,數(shù)據(jù)可持久化落盤(pán)。由于單線程所以Redis本身并沒(méi)有鎖的概念,多個(gè)客戶端連接并不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,但是利用jedis等客戶端對(duì)Redis進(jìn)行并發(fā)訪問(wèn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
比如:同時(shí)有多個(gè)子系統(tǒng)去set一個(gè)key。這個(gè)時(shí)候要注意什么呢?
3.舉一個(gè)例子
多客戶端同時(shí)并發(fā)寫(xiě)一個(gè)key,一個(gè)key的值是1,本來(lái)按順序修改為2,3,4,最后是4,但是順序變成了4,3,2,最后變成了2。
如何解決redis的并發(fā)競(jìng)爭(zhēng)key問(wèn)題呢?下面給到2個(gè)Redis并發(fā)競(jìng)爭(zhēng)的解決方案。
第一種方案:分布式鎖+時(shí)間戳
1.整體技術(shù)方案
這種情況,主要是準(zhǔn)備一個(gè)分布式鎖,大家去搶鎖,搶到鎖就做set操作。
加鎖的目的實(shí)際上就是把并行讀寫(xiě)改成串行讀寫(xiě)的方式,從而來(lái)避免資源競(jìng)爭(zhēng)。
2.Redis分布式鎖的實(shí)現(xiàn)
主要用到的redis函數(shù)是setnx()
用SETNX實(shí)現(xiàn)分布式鎖
利用SETNX非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)分布式鎖。例如:某客戶端要獲得一個(gè)名字youzhi的鎖,客戶端使用下面的命令進(jìn)行獲取:
SETNX lock.youzhi<current Unix time + lock timeout + 1>
- 如返回1,則該客戶端獲得鎖,把lock.youzhi的鍵值設(shè)置為時(shí)間值表示該鍵已被鎖定,該客戶端最后可以通過(guò)DEL lock.foo來(lái)釋放該鎖。如返回0,表明該鎖已被其他客戶端取得,這時(shí)我們可以先返回或進(jìn)行重試等對(duì)方完成或等待鎖超時(shí)。
2.時(shí)間戳
由于上面舉的例子,要求key的操作需要順序執(zhí)行,所以需要保存一個(gè)時(shí)間戳判斷set順序。
系統(tǒng)A key 1 {ValueA 7:00}
系統(tǒng)B key 1 { ValueB 7:05}
假設(shè)系統(tǒng)B先搶到鎖,將key1設(shè)置為{ValueB 7:05}。接下來(lái)系統(tǒng)A搶到鎖,發(fā)現(xiàn)自己的key1的時(shí)間戳早于緩存中的時(shí)間戳(7:00<7:05),那就不做set操作了。
3.什么是分布式鎖
因?yàn)閭鹘y(tǒng)的加鎖的做法(如JAVA的synchronized和Lock)這里沒(méi)用,只適合單點(diǎn)。因?yàn)檫@是分布式環(huán)境,需要的是分布式鎖。
當(dāng)然,分布式鎖可以基于很多種方式實(shí)現(xiàn),比如zookeeper、redis等,不管哪種方式實(shí)現(xiàn),基本原理是不變的:用一個(gè)狀態(tài)值表示鎖,對(duì)鎖的占用和釋放通過(guò)狀態(tài)值來(lái)標(biāo)識(shí)。
第二種方案:利用消息隊(duì)列
在并發(fā)量過(guò)大的情況下,可以通過(guò)消息中間件進(jìn)行處理,把并行讀寫(xiě)進(jìn)行串行化。
把Redis.set操作放在隊(duì)列中使其串行化,必須的一個(gè)一個(gè)執(zhí)行。
這種方式在一些高并發(fā)的場(chǎng)景中算是一種通用的解決方案。
以上就是Redis并發(fā)競(jìng)爭(zhēng)key技術(shù)方案詳解,相關(guān)的Redis高并發(fā)問(wèn)題具體還可以參考:
redis系列:如何解決Redis雪崩、穿透、并發(fā)等5大難題
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