Redis学习笔记-并发控制&分布式锁

Redis学习笔记-并发控制&分布式锁

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导读在使用 Redis 时，遇到大流量时，不可避免地会遇到并发问题，多个用户对缓存在 Redis 中的商品信息并发更新，如果没有对并发修改或写入操作做很好的控制，就可能会对业务造成严重的错误，这篇文章学习一下 Redis 中的原子操作和分布式锁的思想。

1.笔记图

2.Redis两种应对并发访问的方法

原子操作：描述原子操作是指执行过程保持原子性的操作，而且原子操作执行时并不需要再加锁既能保证并发控制，还能减少对系统并发性能的影响加锁描述在读取数据前，客户端需要先获得锁，否则就无法进行操A 客户端获得锁，会一直持有这把锁，直到完成数据更新才释放问题如果加锁操作多，会降低系统的并发访问性能客户端加锁需要用到分布式锁，分布式锁实现复杂，要用额外的存储系统支持

3.并发访问控制中需要对什么进行控制？

4.Redis 的两种原子操作方法

单命令操作把多个操作在 Redis 中实现成一个操作如 incr/decr 命令就是单个命令操作执行单个 Lua 脚本把多个操作写到一个 Lua 脚本中执行Redis 会把整个 Lua 脚本作为一个整体执行，在执行的过程中不会被其他命令打断，从而保证了 Lua 脚本中操作的原子性使用 Redis 的 EVAL 命令来执行脚本应用举例：描述：当一个业务应用的访问用户增加时，我们有时需要限制某个客户端在一定时间范围内的访问次数lua脚本内容//获取ip对应的访问次数current = GET(ip)//如果超过访问次数超过20次，则报错IF current != NULL AND current > 20 THENERROR "exceed 20 accesses per second"ELSE//如果访问次数不足20次，增加一次访问计数value = INCR(ip)//如果是第一次访问，将键值对的过期时间设置为60s后IF value == 1 THEN EXPIRE(ip,60)END//执行其他操作DO THINGSEND小建议：把很多操作都放在 Lua 脚本中原子执行，会导致 Redis 执行脚本的时间增加，同样也会降低 Redis 的并发性能，在编写 Lua 脚本时，你要避免把不需要做并发控制的操作写入脚本中

5.Redis实现分布式锁

锁操作流程加锁：SETNX lock_key 1业务逻辑：DO THINGS释放锁：DEL lock_key潜在风险情况一：假如某个客户端在执行了 SETNX 命令、加锁之后，在操作共享数据时发生了异常，结果一直没有执行最后的 DEL 命令释放锁应对办法：给锁变量设置一个过期时间情况二：如果客户端 A 执行了 SETNX 命令加锁后，假设客户端 B 执行了 DEL 命令释放锁应对办法：设置客户端唯一标识// 加锁, unique_value作为客户端唯一性的标识SET lock_key unique_value NX PX 10000Tips：NX 表示 key 不存在时创建，PX 表示以毫秒为单位的过期时间lua脚本中释放锁之前判断用户唯一标识# 命令redis-cli --eval script lock_key , unique_value# lua脚本内容//释放锁 比较unique_value是否相等，避免误释放if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then    return redis.call("del",KEYS[1])else    return 0endTips：script 指的是 lua 脚本名，lock_key , unique_value 分别传入 lua 脚本中，对应KEYS[1]、ARG[1]

6.分布式锁算法(Redlock)

基本思路：让客户端和多个独立的 Redis 实例依次请求加锁，如果客户端能够和半数以上的实例成功地完成加锁操作，那么我们就认为，客户端成功地获得分布式锁了，否则加锁失败加锁步骤：客户端获取当前时间客户端按顺序依次向 N 个 Redis 实例执行加锁操作，使用 SET 命令，带上 NX，EX/PX 选项，以及带上客户端的唯一标识一旦客户端完成了和所有 Redis 实例的加锁操作，客户端就要计算整个加锁过程的总耗时加锁成功的条件客户端从超过半数（大于等于 N/2+1）的 Redis 实例上成功获取到了锁客户端获取锁的总耗时没有超过锁的有效时间

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