[高并发场景下的Redis锁机制]的搜索结果

... 实现消息队列之外，Redis 还提供了一组命令实现发布/订阅模式。 这种方式，发送者和接收者没有直接关联(实现了解耦)，接收者也不需要持续尝试获取消息。 1.2.1 订阅频道 首先，我们有很多的频道(channel)，我们也可以把这个频道理解成 queue。订阅者可以订阅一个或者多个频道。消息的发布者(生产者)可以给指定的频道发布消息。只要有消息到达了频道，所有订阅了这个频道的订阅者都会收到这条消息。 需要注意的注意是，发出去的消息不会被持久化，因为它已经从队列里面移除了，所以消费者只能收到它开始订阅这个频道之后发布的消息。 下面我们来看一下发布订阅命令的使用方法。 订阅者订阅频道：可以一次订阅多个，比如这个客户端订阅了 3 个频道。 subscribe channel-1 channel-2 channel-3 发布者可以向指定频道发布消息(并不支持一次向多个频道发送消息): publish channel-1 2673 取消订阅(不能在订阅状态下使用): unsubscribe channel-1 1.2.2 按规则(Pattern)订阅频道 支持 ?和 占位符。? 代表一个字符， 代表 0 个或者多个字符。 消费端 1，关注运动信息: psubscribe sport 消费端 2，关注所有新闻: psubscribe news 消费端 3，关注天气新闻: psubscribe news-weather 生产者，发布 3 条信息 publish news-sport yaoming publish news-music jaychou publish news-weather rain 2、Redis 事务 2.1 为什么要用事务 我们知道 Redis 的单个命令是原子性的(比如 get set mget mset)，如果涉及到多个命令的时候，需要把多个命令作为一个不可分割的处理序列，就需要用到事务。 例如我们之前说的用 setnx 实现分布式锁，我们先 set，然后设置对 key 设置 expire， 防止 del 发生异常的时候锁不会被释放，业务处理完了以后再 del，这三个动作我们就希望它们作为一组命令执行。 Redis 的事务有两个特点: 1、按进入队列的顺序执行。 2、不会受到其他客户端的请求的影响。 Redis 的事务涉及到四个命令:multi(开启事务)，exec(执行事务)，discard (取消事务)，watch(监视) 2.2 事务的用法 案例场景:tom 和 mic 各有 1000 元，tom 需要向 mic 转账 100 元。tom 的账户余额减少 100 元，mic 的账户余额增加 100 元。 通过 multi 的命令开启事务。事务不能嵌套，多个 multi 命令效果一样。 multi 执行后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令，这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，当 exec 命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。 通过 exec 的命令执行事务。如果没有执行 exec，所有的命令都不会被执行。如果中途不想执行事务了，怎么办? 可以调用 discard 可以清空事务队列，放弃执行。 2.3 watch命令 在 Redis 中还提供了一个 watch 命令。 它可以为 Redis 事务提供 CAS 乐观锁行为(Check and Set / Compare and Swap)，也就是多个线程更新变量的时候，会跟原值做比较，只有它没有被其他线程修改的情况下，才更新成新的值。 我们可以用 watch 监视一个或者多个 key，如果开启事务之后，至少有一个被监视 key 键在 exec 执行之前被修改了，那么整个事务都会被取消(key 提前过期除外)。可以用 unwatch 取消。 2.4 事务可能遇到的问题 我们把事务执行遇到的问题分成两种，一种是在执行 exec 之前发生错误，一种是在执行 exec 之后发生错误。 2.4.1 在执行 exec 之前发生错误 比如：入队的命令存在语法错误，包括参数数量，参数名等等(编译器错误)。 在这种情况下事务会被拒绝执行，也就是队列中所有的命令都不会得到执行。 2.4.2 在执行 exec 之后发生错误 比如，类型错误，比如对 String 使用了 Hash 的命令，这是一种运行时错误。 最后我们发现 set k1 1 的命令是成功的，也就是在这种发生了运行时异常的情况下， 只有错误的命令没有被执行，但是其他命令没有受到影响。 这个显然不符合我们对原子性的定义，也就是我们没办法用 Redis 的这种事务机制来实现原子性，保证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言，它是用 C 语言编写的，跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令，减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行，不会被其他请求打断，保持原子性。 3、对于复杂的组合命令，我们可以放在文件中，可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法，语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key，需要注意的是Redis中key是从1开始的，如果没有key的参数，那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言，也可以不填，但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言，它们是可填可不填的。 示例，返回一个字符串，0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令，包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样，定义只有形参，调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参，argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便，也不能实现编辑和复用，通常我们会把脚本放在文件里面，然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令，操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容，先设置，再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求：在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路：用 key 记录 IP，用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后，对 IP+1。如果是第一次访问，对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数，超过限定的次数(参数 2)，返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间， key 过期之后，可以再次访问。 KEY[1]是 IP， ARGV[1]是过期时间 X，ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流，对某个 IP 频率进行限制 ，6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次，调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ，后面是参数值，中间要加上一个空格和一个逗号，再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下，如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端， 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题，Redis 提供了 EVALSHA 命令，允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中，执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容，如果找到了则执行脚本，否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令，但是没有自乘，比如乘以 3，乘以 5。我们可以写一个自乘的运算，让它乘以后面的参数： local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行，语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的，这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本，如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环，是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务，Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间，默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后，Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性，因为此时脚本并没有被终止)，而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等)，那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性，如果脚本执行了一部分终止，那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行，要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况，只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作，意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快？ 根据官方的数据，Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库，时间复杂度 O(1)。 第二个，要实现这么高的并发性能，是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反，Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题，例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O，多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了，CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且 CPU 不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作，我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组，每个字节有一个唯一的地址，这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中，如果 CPU 需要内存，使用物理寻址，直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中，所有的进程共享主存，如果每个进程都独占一块物理地址空间，主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻，不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存，那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据，导致物理地址空间被破坏，程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题，我们就想了一个办法，在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问，而是访问一个虚拟地址，由这个中间层把地址转换成物理地址，最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候，都会分配一段虚拟地址，然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据，这样进程就不会直接接触到物理地址，甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前，大多数操作系统都使用了虚拟内存，如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上，虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上，最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位，因为用不到这么大的空间，而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间，也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结：引入虚拟内存，可以提供更大的地址空间，并且地址空间是连续的，使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离，不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核，保证内核安全，操作系统将虚拟内存划分为两部分，一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /，一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心，独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中，都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态，而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令，调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算，不能直接调用系统资源，必须通过系统接口(又称 system call)，才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然，这些任务实际上并不是真的在同时运行，而是因为系统通过时间片分片算法，在很短的时间内，将 CPU 轮流分配给它们，造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前，CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行，也就是说，需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter)，这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候，需要完成一系列的工作，这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作)，但因为某种原因未得到操作系统的立即响应，该进程只能把自己变成阻塞状态，等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理，而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，用于指向被打开的文件，所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数，用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候，如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中，就直接从内存中读取数据。如果数据不存在，则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中，再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝，两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时，如果当前 FD 不可读，系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的，从内核缓冲区拷贝到用户空间，也是阻塞的，直到 copy complete，内核返回结果，用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题，我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池，但是在高并发的情况下需要的线程会很多，系统无法承受，而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询，在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O)，这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接，而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候，会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端，I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中，然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher)，转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现，以 select 为例，当用户进程调用了多路复用器，进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket，当任何一个 socket 的数据准备好了，多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作，把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以，I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态，select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用， 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择，在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的，一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的，在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类，一类是 key 过期，一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期，我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时，才会判断该 key 是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。 例如 String，在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况，每次写入 key 时，发现内存不够，调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key，并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略，是指当内存使用达到最大内存极限时，需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据，以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0，64 位系统不限制内存，32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU，Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间，目前最远的数据优先被淘汰。 LFU，Least Frequently Used，最不常用，4.0 版本新增。 random，随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰，那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru，在保证正常服务的情况下，优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题：如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储，消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良，通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU，则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题：如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位，这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳，而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码：server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron，默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值，它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();​struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time，可以提高执行效率。 OK，当对象里面已经有了 LRU 字段的值，就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度，思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新)，该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位，按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候，它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下，可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况，如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构，消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下，已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外，传统 LRU 还有什么问题? 如图，假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次，而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚，在同等的情况下，A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制，怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时，其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟，ldt，last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率，简称 counter(logc，logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的，8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候，lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由，lfu-log-factor 越大，counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减，也不能体现对象的热度。没有被访问的时候，计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制，如果值是 1 的话，N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快，很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机，都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失，Redis 提供了两种持久化的方案，一种是 RDB 快照(Redis DataBase)，一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候，会把当前内存中的数据写入磁盘，生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf， SNAPSHOTTING，其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案，注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的，只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径，dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题：为什么停止 Redis 服务的时候没有 save，重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发，保证服务器正常关闭。 c)flushall，RDB 文件是空的，没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据，这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器， Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多，会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题，Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时，Redis 会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write)，RDB 持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段，一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器，触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件，它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候，redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作，主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程，频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份，所以如果 redis 意外 down 掉的话，就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要，希望将损失降到最小，则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作，并追加到文件中。开启后，执行更改 Redis 数据的命令时，就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题：数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制，AOF 数据并没有真正地写入硬盘，而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大，怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中，随着 Redis 不断的进行，AOF 的文件会越来越大，文件越大，占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666，执行 1000 次，结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题，Redis 新增了重写机制，当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时，Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩，只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理，而是直接读取服务器现有的键值对，然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令，生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中，AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率，即使使用默认的同步频率每秒同步一次，Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis，AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率，默认情况下，每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下，RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式，我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失，毫无疑问使用 RDB 是最好的，定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份， 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制，而是应该两种一起用，在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

Redis：深入理解与应对“命令不支持当前的数据类型或状态”问题 在Redis的世界中，我们常常会遇到一个让人困扰的问题——“命令不支持当前的数据类型或状态”。本文将通过实例解析这一问题，并探讨其背后的原理及解决策略。 1. Redis数据类型的多样性及其影响 Redis以其丰富的数据类型著称，包括字符串(String)、哈希(Hash)、列表(List)、集合(Set)、有序集合(Sorted Set)等。每种数据类型都有一套特定的操作命令。比如说，如果我们心血来潮，想要在一个Set集合里使出“LPOP”大法（也就是从列表的左边头儿弹出个元素），Redis可不会买账，它会立马抛出一个错误消息：“哎呀喂，这个命令和你现在处理的数据类型或者状态不搭嘎！”哎呀，你看啊，这LPOP指令呢，它就像是专门为List这种类型定制的法宝，压根没法在Set或者其他类型的“领地”里施展拳脚。 redis > SADD mySet item1 (integer) 1 > LPOP mySet (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value 上述代码试图从一个集合中使用列表操作，显然不符合Redis的规定，因此产生了错误。 2. 理解“状态”的含义 这里的“状态”，通常指的是Redis键的状态，比如某个键是否处于已过期状态，或者是否正在被事务、监视器等锁定。比方说，假如一个键已经被咱用WATCH命令给盯上了，但是呢，咱们还没执行EXEC来圆满地结束这个事务，这时候你要去修改这个键，那很可能就会蹦出个“命令当前状态下不支持”的错误提示。 redis > WATCH myKey OK > SET myKey newValue (without executing UNWATCH or EXEC) (error) READONLY You can't write against a read only replica. 在此例中，Redis为了保证事务的一致性，对被监视的键进行了写保护，从而拒绝了非事务内的SET操作。 3. 应对策略与实战示例 面对这类问题，我们的首要任务是对Redis的数据类型和相关命令有清晰的理解，并确保在操作时选择正确的方法。下面是一些应对策略： - 策略一：检查并明确数据类型 在执行任何Redis命令前，务必了解目标键所存储的数据类型。可以通过TYPE命令获取键的数据类型。 redis > TYPE myKey set - 策略二：合理使用多态命令 Redis提供了一些支持多种数据类型的命令，如DEL、EXPIRE等，它们可以用于不同类型的数据。但大多数命令都是针对特定类型设计的，需谨慎使用。 - 策略三：处理特定状态下的键 对于因键状态引发的错误，要根据具体情况采取相应措施，例如在事务结束后解除键的监视状态，或确认Redis实例的角色（主库还是只读副本）以决定是否允许写操作。 4. 思考与探讨 Redis的严格命令约束机制虽然在初次接触时可能带来一些困惑，但它也确保了数据操作的严谨性和一致性。这种设计呢，就逼着开发者们得更使劲地去钻研Redis的精髓，把它摸得门儿清，要不然一不小心用错了命令，那可就要捅娄子了。实际上，这正是Redis性能优异、稳定可靠的重要保障。 总结来说，当遇到“命令不支持当前的数据类型或状态”的情况时，我们应该先回到原点，审视我们的数据模型设计以及操作流程，结合Redis的特性进行调整，而非盲目寻找绕过的技巧。在我们实际做开发的时候，每次遇到这样的挑战，那可都是个大好机会，能让我们更深入地理解Redis这门学问，同时也能让我们的技术水平蹭蹭往上涨。

...状况。 那么，什么是并发写入数据库呢？简单来说，就是在多个线程同时访问并尝试修改同一份数据时可能会出现的问题。这个问题在单机情况下，你可能察觉不到啥大问题，不过一旦把它搬到分布式系统或者那种人山人海、同时操作的高并发环境里，那就可能惹出一堆麻烦来。比如说，数据一致性可能会乱套，性能瓶颈也可能冒出来，这些都是我们需要关注和解决的问题。 本文将通过一些具体的例子来探讨如何在Ruby中解决并发写入数据库的问题，并且介绍一些相关的技术和工具。 二、问题复现 首先，我们来看一个简单的例子： ruby require 'thread' class TestDatabase def initialize @counter = 0 end def increment @counter += 1 end end db = TestDatabase.new threads = [] 5.times do |i| threads << Thread.new do db.increment end end threads.each(&:join) puts db.counter 输出: 5 这段代码看起来很简单，但是它实际上隐藏了一个问题。在多线程环境下，当increment方法被调用时，它的内部操作是原子性的。换句话说，甭管有多少线程同时跑这个方法，数据一致性的问题压根就不会冒出来。 然而，如果我们想要改变这个行为，让多线程可以同时修改@counter的值，我们可以这样修改increment方法： ruby def increment synchronize do @counter += 1 end end 在这个版本的increment方法中，我们使用了Ruby中的synchronize方法来保护对@counter的修改。这就意味着，每次只能有一个线程“独享”执行这个方法里面的小秘密，这样一来，数据一致性的问题就妥妥地被我们甩掉了。 这就是并发写入数据库的一个典型问题。在同时做很多件事的场景下，为了让数据不乱套，保持准确无误，我们得采取一些特别的办法来保驾护航。 三、解决方案 那么，我们该如何解决这个问题呢？ 一种常见的解决方案是使用锁。锁是一种同步机制，它可以防止多个线程同时修改同一个资源。在Ruby中，我们可以使用synchronize方法来创建一个锁，然后在需要保护的代码块前面加上synchronize方法，如下所示： ruby def increment synchronize do @counter += 1 end end 另外，我们还可以使用更高级的锁，比如RabbitMQ的交换机锁、Redis的自旋锁等。 另一种解决方案是使用乐观锁。乐观锁，这个概念嘛，其实是一种应对多线程操作的“小妙招”。它的核心理念就是，当你想要读取某个数据的时候，要先留个心眼儿，确认一下这个数据是不是已经被其他线程的小手手给偷偷改过啦。假如数据没被人动过手脚，那咱们就痛痛快快地执行更新操作；可万一数据有变动，那咱就得“倒车”一下，先把事务回滚，再重新把数据抓取过来。 在Ruby中，我们可以使用ActiveRecord的lock_for_update方法来实现乐观锁，如下所示： ruby User.where(id: user_id).lock_for_update.first.update_columns(name: 'New Name') 四、结论 总的来说，并发写入数据库是一个非常复杂的问题，它涉及到线程安全、数据一致性和性能等多个方面。在Ruby中，我们可以使用各种方法来解决这个问题，包括使用锁、使用乐观锁等。 但是，无论我们选择哪种方法，都需要充分理解并发编程的基本原理和技术，这样才能正确地解决问题。希望这篇文章能对你有所帮助，如果你有任何疑问，欢迎随时联系我。

--- 1. 引子 Redis与它的单线程特质 在当今这个并发和多线程技术大放异彩的世界，Redis却以其独特的单进程单线程设计，展现出卓越的性能表现。这真是让人忍不住挠头：在这么个架构下，Redis究竟是怎么做到一边hold住高并发，一边又能在不掉进串行化瓶颈的坑里，还把事务处理得妥妥的呢？接下来，咱们就一起动手揭开这层神秘面纱，深入Redis的背后，瞧瞧它到底藏着什么秘密。 2. Redis为何选择单线程？ 首先，我们需要理解Redis之所以采用单线程模型，是因为其数据结构内存存储、操作原子性以及I/O多路复用机制（例如使用epoll或kqueue）的设计优势。这些特性让Redis能够在单个进程中超级给力地应对海量客户端的请求，完全不用担心线程切换和锁竞争引发的那些额外开销，就跟玩儿似的轻松。 3. Redis事务的本质 Redis中的事务并非像传统数据库那样严格遵循ACID原则，它更倾向于提供一种批量执行命令的能力。在Redis中，我们可以通过MULTI命令开启一个事务，然后通过EXEC命令来执行之前放入队列的所有命令。虽然Redis是单线程，但这里的“事务”并不意味着所有的命令都会被串行执行。 redis redis> MULTI OK redis> SET key1 value1 QUEUED redis> INCR key2 QUEUED redis> EXEC 1) OK 2) (integer) 1 上述代码展示了Redis事务的基本使用方式，当执行MULTI后，所有后续的命令会被排队，直到EXEC才真正一次性执行。从客户端角度看，仿佛是一个独立的事务流程。 4. 并发控制下的事务处理 虽然Redis服务器只有一个线程处理命令，但这并不妨碍多个客户端同时发起事务请求。Redis这小家伙有个绝活，当它接收到“MULTI”这个命令时，就像接到通知要准备做一系列任务一样，但它并不着急立马动手。而是把这些接下来的命令悄悄地、有序地放进自己的小口袋——内部队列里，等到合适的时机再执行它们。这样，即使多个用户同时在客户端上开启事务操作，他们各自的命令就会像排队一样，一个个乖乖地进入自己专属的事务队列里面耐心等待被执行。 当Redis主线程轮询到某个客户端的EXEC请求时，会依次执行该事务队列中的所有命令，由于数据结构操作的原子性，不会发生数据冲突。等一个事情办妥了，咱再接着处理下一个客户的请求，这就像是排队一个个来，确保同一时间只有一个事务在真正动手改数据。这样一来，就巧妙地避免了可能出现的“撞车”问题，也就是并发问题啦。 5. 探讨 无锁并发的优势与挑战 Redis单线程对事务的处理方式看似简单，实则巧妙地避开了复杂的并发控制问题。不过，这同时也带来了一些小麻烦。比如，各个事务之间并没有设立什么“隔离门槛”，这样一来，要是某个事务磨磨蹭蹭地执行太久，就可能会挡着其他客户端的道儿，让它们的请求被迫等待。所以在实际操作的时候，咱们得根据不同的业务需求灵活运用Redis事务，就好比烹饪时选用合适的调料一样。同时，也要像打牌时巧妙地分散手牌那样，通过读写分离、分片这些招数，让整个系统的性能蹭蹭往上涨。 总结： Redis的单线程事务处理机制揭示了一个重要理念：通过精简的设计和合理的数据结构操作，可以在特定场景下实现高效的并发控制。虽然没有老派的锁机制，也不硬性追求那种一丝不苟的事务串行化，Redis却能依靠自己独特的设计架构，在面对高并发环境时照样把事务处理得妥妥当当。这可真是给开发者们带来了不少脑洞大开的启示和思考机会呢！

...Base实现分布式锁机制之后，进一步了解和关注分布式系统中锁服务的最新发展与实践显得尤为重要。近期，Apache Pulsar社区推出了全新的分布式锁功能，它利用Pulsar Functions和消息队列的强一致性特性来实现高效、可靠的分布式锁服务（来源：Apache Pulsar官网公告，2023年春季）。这一突破不仅增强了云原生环境下分布式资源管理的能力，还为开发者提供了更为灵活且高性能的锁解决方案。 同时，在业界广泛应用的Redis也不断优化其分布式锁Redlock算法，以适应大规模高并发场景下的需求。通过结合多节点选举和超时机制，Redlock力求解决单点故障问题，提高系统的容错性和稳定性（参考：Redis官方文档更新，2023年早些时候）。 此外，对于寻求更深度理解和实践分布式锁的读者，可以研读Leslie Lamport的经典论文《Time, Clocks, and the Ordering of Events in a Distributed System》（1978年），这篇论文奠定了分布式系统中时间顺序和同步的基础，对于理解分布式锁的设计原则有着深远的影响。 综上所述，随着技术演进，分布式锁方案正持续创新和发展，无论是基于大数据存储系统如HBase的实现，还是现代消息中间件如Pulsar的功能扩展，或是经典数据库Redis对锁服务的优化，都为我们在构建稳定、高效的分布式系统时提供了有力支持。与时俱进地跟踪这些进展并结合实际业务需求，将有助于我们更好地设计和应用分布式锁机制。

...崩通常发生在以下几个场景中： - 缓存过期时间设置相同：如果所有缓存数据的过期时间都设为同一时刻，那么当这一时刻到来时，所有的缓存都会同时失效，从而导致大量请求瞬间涌向数据库。 - 缓存服务宕机：如果缓存服务出现故障，所有依赖它的请求都会直接打到后端数据库上。 - 网络故障：网络问题也可能导致缓存失效，进而引发雪崩效应。 3. 如何防止缓存雪崩？ 防止缓存雪崩的方法有很多，这里我给大家分享几个实用的技巧： - 设置不同的过期时间：不要让所有的缓存数据在同一时刻失效，可以通过随机化过期时间来避免这种情况。 - 部署多级缓存架构：比如可以将MemCache作为一级缓存，Redis作为二级缓存，这样即使MemCache出现问题，还有Redis可以缓冲一下。 - 使用缓存降级策略：当缓存不可用时，可以暂时返回默认值或者降级数据，减少对数据库的冲击。 4. 代码示例 MemCache的使用与缓存雪崩预防 现在，让我们通过一些代码示例来看看如何使用MemCache以及如何预防缓存雪崩。 python import memcache 初始化MemCache客户端 mc = memcache.Client(['127.0.0.1:11211'], debug=0) def get_data(key): 尝试从MemCache获取数据 data = mc.get(key) if not data: 如果没有找到，则从数据库中获取 data = fetch_from_db(key) 设置缓存过期时间为随机时间，避免雪崩 mc.set(key, data, time=random.randint(60, 300)) return data def fetch_from_db(key): 模拟从数据库获取数据的过程 print("Fetching from database...") return "Data for key: " + key 示例调用 print(get_data('key1')) 在这个例子中，我们设置了缓存的过期时间为一个随机时间，而不是固定的某个时刻，这样就可以有效避免缓存雪崩的问题。 5. 什么是缓存击穿？ 接下来，我们聊聊缓存击穿。想象一下，你手头有个超级火的信息，比如说某位明星的新鲜事儿，这事儿火爆到不行，大伙儿都眼巴巴地等着第一时间瞧见呢！不过嘛，要是这个数据点刚好没在缓存里，或者因为某些原因被清理掉了，那所有的请求就都得直接去后台数据库那儿排队了。这样一来，缓存就起不到作用了，这种情况就叫“缓存击穿”。 6. 如何解决缓存击穿？ 解决缓存击穿的方法主要有两种： - 加锁机制：对于同一个热点数据，只允许一个请求去加载数据，其他请求等待该请求完成后再从缓存中获取数据。 - 预先加载：在数据被删除之前，提前将其加载到缓存中，确保数据始终存在于缓存中。 7. 代码示例 加锁机制防止缓存击穿 python import threading lock = threading.Lock() def get_hot_data(key): with lock: 尝试从MemCache获取数据 data = mc.get(key) if not data: 如果没有找到，则从数据库中获取 data = fetch_from_db(key) 设置缓存过期时间 mc.set(key, data, time=300) return data 示例调用 print(get_hot_data('hot_key')) 在这个例子中，我们引入了一个线程锁lock，确保在同一时刻只有一个请求能够访问数据库，其他请求会等待锁释放后再从缓存中获取数据。 结语 好了，今天的讲解就到这里。希望读完这篇文章，你不仅能搞清楚啥是缓存雪崩和缓存击穿，还能学到一些在实际操作中怎么应对的小妙招。嘿，记得啊，碰到技术难题别慌，多琢磨琢磨，多动手试试，肯定能搞定的！如果你还有什么疑问或者想了解更多细节，欢迎随时留言讨论哦！ 希望这篇文章能帮助到你，咱们下次见！

一、引言 Redis是一款开源的内存数据存储系统，它以其高效性和易用性而闻名。不过呢，随着我们系统的不断壮大，需要应对的并发请求也越来越多，这时候就逼得我们不得不把分布式锁这个问题纳入考虑范围啦。这篇东西，咱们就来聊聊一个劲爆话题——“如何在Redis这个小宇宙中玩转高性能的分布式锁”。我会手把手地带你了解Redis分布式锁究竟是个啥东东，深入浅出地掰扯它的实现原理，再给你分享一些实打实的最佳实践心得，让你也能轻松驾驭这门技术。 二、什么是分布式锁？ 分布式锁是指在分布式系统中实现的一种锁机制，用于协调多台服务器之间的数据一致性。它的核心作用就像是个超级公正的小裁判，在一个大家伙们（节点）都分散开来干活的环境里，保证在任何同一时间，只有一个家伙能拿到那个关键的“通行证”（锁），然后去执行一些特别的任务。这样一来，就能有效避免大伙儿在干活时数据打架、出现乱七八糟不一致的情况啦。 三、Redis分布式锁的实现原理 在Redis中实现分布式锁主要有两种方式：一种是基于SETNX命令实现，另一种是基于RedLock算法实现。 1. 基于SETNX命令实现 SETNX命令是Redis的一个原子操作，它可以尝试将一个键设置为指定的值，只有当该键不存在时才能设置成功。我们可以利用这个特性来实现分布式锁。 java String lockKey = "lock_key"; String value = String.valueOf(System.currentTimeMillis()); boolean setted = redisClient.setNx(lockKey, value).get(); if(setted){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 } 在这个例子中，我们首先创建了一个名为lock_key的键，然后将其值设为当前时间戳。如果这个键之前不存在，那么setNx方法会返回true，表示获取到了锁。 2. 基于RedLock算法实现 RedLock算法是一种基于Redis的分布式锁解决方案，由阿里巴巴开发。它就像个聪明的小管家，为了保证锁的安全性，会在不同的数据库实例上反复尝试去拿到锁，这样一来，就巧妙地躲过了死锁这类让人头疼的问题。 java List servers = Arrays.asList("localhost:6379", "localhost:6380", "localhost:6381"); int successCount = 0; for(String server : servers){ Jedis jedis = new Jedis(server); String result = jedis.setnx(key, value); if(result == 1){ successCount++; if(successCount >= servers.size()){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 break; } }else{ // 锁已被获取，重试 } jedis.close(); } 在这个例子中，我们首先创建了一个包含三个服务器地址的列表，然后遍历这个列表，尝试在每个服务器上获取锁。如果获取锁成功，则增加计数器successCount的值。如果successCount大于等于列表长度，则表示获取到了锁。 四、如何优化Redis分布式锁的性能 在实际应用中，为了提高Redis分布式锁的性能，我们可以采取以下几种策略： 1. 采用多线程来抢占锁，避免在单一线程中长时间阻塞。 java ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10); Future future = executorService.submit(() -> { return tryAcquireLock(); }); Boolean result = future.get(); if(result){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 } 在这个例子中，我们创建了一个固定大小的线程池，然后提交一个新的任务来尝试获取锁。这样，我们可以在多个线程中同时竞争锁，提高了获取锁的速度。 2. 设置合理的超时时间，避免长时间占用锁资源。 java int timeout = 5000; // 超时时间为5秒 String result = jedis.setnx(key, value, timeout); if(result == 1){ // 获取锁成功，执行业务逻辑 } 在这个例子中，我们在调用setNx方法时指定了超时时间为5秒。如果在5秒内无法获取到锁，则方法会立即返回失败。这样，我们就可以避免因为锁的竞争而导致的无谓等待。 五、总结 通过上述的内容，我们可以了解到，在Redis中实现分布式锁可以采用多种方式，包括基于SETNX命令和RedLock算法等。在实际操作里，咱们还要瞅准自家的需求，灵活选用最合适的招数来搞分布式锁这回事儿。同时，别忘了给它“健个身”，优化一下性能，这样一来才能更溜地满足业务上的各种要求。

在进一步理解Redis在分布式锁实现中的应用与挑战后，近期的一篇报道《Redisson：为Java开发者提供更安全高效的Redis分布式锁解决方案》引起了广泛关注。这篇文章深入剖析了开源库Redisson如何解决Redis原生setnx命令在并发控制中可能存在的问题。 Redisson作为一款基于Redis的高级Java客户端，提供了丰富的数据结构和分布式服务，其中就包括对分布式锁的优化实现。它采用Redis的Lua脚本、Redis事务以及watch命令等多种机制相结合的方式，确保了在高并发场景下获取和释放锁的操作是原子性的，有效避免了本文所述的“两人同时获得锁”的诡异现象。 此外，Redisson还支持可重入锁、公平锁、读写锁等多种锁类型，满足不同业务场景下的需求。通过定期自动续期功能，可以防止因网络抖动或进程阻塞导致的锁超时失效问题，极大地提高了系统的稳定性和可靠性。 与此同时，随着云原生技术的发展，Kubernetes等容器编排工具日益普及，Redis Cluster或者Sentinel集群部署模式成为主流。Redisson对此提供了良好的支持，使得开发者能够更加便捷地在分布式环境中利用Redis构建高性能、高可用的服务。 总之，在面对复杂的分布式系统开发时，深入理解和合理运用诸如Redisson这样的工具库，不仅可以解决Redis在实现分布式锁时的并发难题，更能提升整体系统的架构水平和运维效率。对于关注此类话题的技术人员而言，不断跟进并学习这些最新实践无疑具有极高的价值。

Redis的数据同步机制 1. Redis数据同步机制概述 大家好，今天我们要聊聊Redis中的一个非常重要的部分——数据同步机制。作为一个超级喜欢研究数据库技术的人，我经常琢磨在分布式系统里怎么才能让数据又一致又靠谱。Redis可真是个处理大数据和高并发的高手，特别是在数据同步这方面，它的重要性不言而喻。它不仅关乎数据的安全性，还直接影响着系统的可用性和性能。 那么，什么是数据同步机制呢？简单来说，就是当主节点上的数据发生变化时，如何将这些变化同步到其他节点，从而保证所有节点的数据一致性。这听上去好像只是简单地复制一下，但实际上背后藏着不少复杂的机制和技术细节呢。 2. 主从复制 在Redis中，最基础也是最常用的一种数据同步机制就是主从复制（Master-Slave Replication）。你可以这么理解这种机制：就像是有个老大（Master）专门处理写入数据的活儿，而其他的小弟（Slave）们则主要负责读取和备份这些数据。 2.1 基本原理 假设我们有一个主节点和两个从节点，当主节点接收到一条写入命令时，它会将这条命令记录在一个称为“复制积压缓冲区”（Replication Buffer）的特殊内存区域中。然后，主节点会异步地将这个命令发送给所有的从节点。从节点收到命令后，会将其应用到自己的数据库中，以确保数据的一致性。 2.2 代码示例 让我们来看一个简单的代码示例，首先启动一个主节点： bash redis-server --port 6379 接着，启动两个从节点，分别监听不同的端口： bash redis-server --slaveof 127.0.0.1 6379 --port 6380 redis-server --slaveof 127.0.0.1 6379 --port 6381 现在，如果你向主节点写入一条数据，比如： bash redis-cli -p 6379 set key value 这条数据就会被同步到两个从节点上。你可以通过以下命令验证： bash redis-cli -p 6380 get key redis-cli -p 6381 get key 你会发现，两个从节点都正确地收到了这条数据。 3. 哨兵模式 哨兵模式（Sentinel Mode）是Redis提供的另一种高可用解决方案。它的主要功能就是在主节点挂掉后，自动选出一个新老大，并告诉所有的小弟们赶紧换队长。这使得Redis能够更好地应对单点故障问题。 3.1 工作原理 哨兵模式由一组哨兵实例组成，它们负责监控Redis实例的状态。当哨兵发现主节点挂了，就会用Raft算法选出一个新老大，并告诉所有的小弟们赶紧更新配置信息。这个过程是自动完成的，无需人工干预。 3.2 代码示例 要启用哨兵模式，需要先配置哨兵实例。假设你已经安装了Redis，并且主节点运行在localhost:6379上。接下来，你需要创建一个哨兵配置文件sentinels.conf，内容如下： conf sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000 sentinel failover-timeout mymaster 60000 sentinel parallel-syncs mymaster 1 然后启动哨兵实例： bash redis-sentinel sentinels.conf 现在，当你故意关闭主节点时，哨兵会自动选举出一个新的主节点，并通知从节点进行切换。 4. 集群模式 最后，我们来看看Redis集群模式（Cluster Mode），这是一种更加复杂但也更强大的数据同步机制。集群模式允许Redis实例分布在多个节点上，每个节点都可以同时处理读写请求。 4.1 集群架构 在集群模式下，Redis实例被划分为多个槽（slots），每个槽可以归属于不同的节点。当你用客户端连到某个节点时，它会通过键名算出应该去哪个槽，然后就把请求直接发到对的节点上。这样做的好处是，即使某个节点宕机，也不会影响整个系统的可用性。 4.2 实现步骤 为了建立一个Redis集群，你需要准备至少六个Redis实例，每个实例监听不同的端口。然后，使用redis-trib.rb工具来创建集群： bash redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 创建完成后，你可以通过任何节点来访问集群。例如： bash redis-cli -c -h 127.0.0.1 -p 7000 5. 总结 通过以上介绍，我们可以看到Redis提供了多种数据同步机制，每种机制都有其独特的应用场景。不管是基本的主从复制，还是复杂的集群模式，Redis都能搞定数据同步，让人放心。当然啦，每种方法都有它的长处和短处，到底选哪个还得看你自己的具体情况和所处的环境。希望今天的分享能对你有所帮助，也欢迎大家在评论区讨论更多关于Redis的话题！

Redis在数据字典与微服务设计中的实践应用 1. 引言 在当今的软件开发领域，尤其是在构建高并发、高性能且具备可扩展性的微服务架构时，Redis以其独特的内存存储、高速读写和丰富的数据结构特性，成为我们解决复杂问题、优化系统性能的重要工具。这篇文儿，咱们就来唠唠Redis怎么摇身一变，成为一个超高效的数据字典储存法宝，并且在微服务设计这个大舞台上，它又是如何扮演着不可或缺的关键角色的。 2. Redis 不只是缓存 （1）Redis作为数据字典 想象一下，在日常开发过程中，我们经常需要维护一个全局共享的“数据字典”，它可能是各种静态配置信息，如权限列表、地区编码映射等。这些数据虽然不常变更，但查询频繁。利用Redis的哈希（Hash）数据结构，我们可以轻松实现这样的数据字典： python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) 存储用户权限字典 r.hset('user:permissions', 'user1', '{"read": true, "write": false}') r.hset('user:permissions', 'user2', '{"read": true, "write": true}') 查询用户权限 user_permissions = r.hget('user:permissions', 'user1') print(user_permissions) 这段代码展示了如何使用Redis Hash存储并查询用户的权限字典，其读取速度远超传统数据库，极大地提高了系统的响应速度。 （2）Redis在微服务设计中的角色 在微服务架构中，各个服务之间往往需要进行数据共享或状态同步。Redis凭借其分布式锁、发布/订阅以及有序集合等功能，能够有效地协调多个微服务之间的交互，确保数据一致性： java import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript; // 使用Redis实现分布式锁 StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate(); String lockKey = "serviceLock"; Boolean lockAcquired = template.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "locked", 30, TimeUnit.SECONDS); if (lockAcquired) { try { // 执行核心业务逻辑... } finally { template.delete(lockKey); } } // 使用Redis Pub/Sub 实现服务间通信 template.convertAndSend("microservice-channel", "Service A sent a message"); 上述Java示例展现了Redis如何帮助微服务获取分布式锁以处理临界资源，以及通过发布/订阅模式实现实时消息通知，从而提升微服务间的协同效率。 3. Redis在微服务设计咨询中的思考与探索 当我们考虑将Redis融入微服务设计时，有几个关键点值得深入讨论： - 数据一致性与持久化：尽管Redis提供了RDB和AOF两种持久化方式，但在实际场景中，我们仍需根据业务需求权衡性能与数据安全，适时引入其他持久化手段。 - 服务解耦与扩展性：借助Redis Cluster支持的分片功能，可以轻松应对海量数据及高并发场景，同时有效实现微服务间的松耦合。 - 实时性与性能优化：对于实时性要求高的场景，例如排行榜更新、会话管理等，Redis的排序集合（Sorted Set）、流（Stream）等数据结构能显著提升系统性能。 - 监控与运维挑战：在大规模部署Redis时，要充分关注内存使用、网络延迟等问题，合理利用Redis提供的监控工具和指标，为微服务稳定运行提供有力保障。 综上所述，Redis凭借其强大的数据结构和高效的读写能力，不仅能够作为高性能的数据字典，更能在微服务设计中扮演重要角色。然而，这其实也意味着我们的设计思路得“更上一层楼”了。说白了，就是得在实际操作中不断摸索、改进，把Redis那些牛掰的优势，充分榨干、发挥到极致，才能搞定微服务架构下的各种复杂场景需求，让它们乖乖听话。

如何优化Redis服务器的响应时间及性能表现 Redis，作为一款高性能、内存键值型数据库，其卓越的响应速度和高效的处理能力使其在缓存、会话存储、队列服务等领域广受欢迎。然而，在实际应用中，如何进一步优化Redis服务器的响应时间和性能表现呢？本文将从四个方面进行深入探讨，并通过实例代码帮助大家更好地理解和实践。 1. 合理配置Redis服务器参数 （1）调整内存分配策略 Redis默认使用jemalloc作为内存分配器，对于不同的工作负载，可以适当调整jemalloc的相关参数以优化内存碎片和分配效率。例如，可以通过修改redis.conf文件中的maxmemory-policy来设置内存淘汰策略，如选择LRU（最近最少使用）策略： bash maxmemory-policy volatile-lru （2）限制客户端连接数 过多的并发连接可能会导致Redis资源消耗过大，降低响应速度。因此，我们需要合理设置最大客户端连接数： bash maxclients 10000 请根据实际情况调整此数值。 2. 使用Pipeline和Multi-exec批量操作 Redis Pipeline功能允许客户端一次性发送多个命令并在服务器端一次性执行，从而减少网络往返延迟，显著提升性能。以下是一个Python示例： python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) pipe = r.pipeline() for i in range(1000): pipe.set(f'key_{i}', 'value') pipe.execute() 另外，Redis的Multi-exec命令用于事务处理，也能实现批量操作，确保原子性的同时提高效率。 3. 数据结构与编码优化 Redis支持多种数据结构，选用合适的数据结构能极大提高查询效率。比如说，如果我们经常要做一些关于集合的操作，像是找出两个集合的交集啊、并集什么的，那这时候，我们就该琢磨着别再用那个简单的键值对(Key-Value)了，而是考虑选用Set或者Sorted Set，它们在这方面更管用。 python 使用Sorted Set进行范围查询 r.zadd('sorted_set', {'user1': 100, 'user2': 200, 'user3': 300}) r.zrangebyscore('sorted_set', 150, 350) 同时，Redis提供了多种数据编码方式，比如哈希表的ziplist编码能有效压缩存储空间，提高读写速度，可通过修改hash-max-ziplist-entries和hash-max-ziplist-value进行配置。 4. 精细化监控与问题排查 定期对Redis服务器进行性能监控和日志分析至关重要。Redis自带的INFO命令能提供丰富的运行时信息，包括内存使用情况、命中率、命令统计等，结合外部工具如RedisInsight、Grafana等进行可视化展示，以便及时发现潜在性能瓶颈。 当遇到性能问题时，我们要像侦探一样去思考和探索：是由于内存不足导致频繁淘汰数据？还是因为某个命令执行过于耗时？亦或是客户端并发过高引发的问题？通过针对性的优化措施，逐步改善Redis服务器的响应时间和性能表现。 总结来说，优化Redis服务器的关键在于深入了解其内部机制，合理配置参数，巧妙利用其特性，以及持续关注和调整系统状态。让我们一起携手，打造更为迅捷、稳定的Redis服务环境吧！

一、Redis简介与重要性 Redis，作为一款高效的数据结构存储系统，以其在内存中处理数据的能力和丰富的数据类型支持，在分布式缓存、键值对存储以及实时分析等领域扮演着核心角色。你知道吗，一个状态棒棒哒、表现贼6的Redis服务器，那可是能够轻松应对海量用户的并发请求！这其中有一个特别重要的“小开关”——最大连接数(maxclients)，它就像是Redis在高并发环境下的“定海神针”，直接关系到Redis的表现力和稳定性。 二、为什么要关注Redis的最大连接数 Redis最大连接数限制了同一时间内可以有多少客户端与其建立连接并发送请求。当这个数值被突破时，不好意思，新的连接就得乖乖排队等候了，只有等当前哪个连接完成了任务，腾出位置来，新的连接才有机会连进来。因此，合理设置最大连接数至关重要： - 避免资源耗尽：过多的连接可能导致Redis消耗完所有的文件描述符(通常是内核限制)，从而无法接受新连接。 - 提高响应速度：过低的连接数可能导致客户端间的竞争，特别是对于频繁读取缓存的情况，过多的等待会导致整体性能下降。 - 维护系统稳定性：过高或者过低的连接数都可能引发各种问题，如资源争抢、网络拥堵、服务器负载不均等。 三、Redis最大连接数的设置步骤 1. 查看Redis默认最大连接数 打开Redis配置文件redis.conf，找到如下行： Default value for maxclients, can be overridden by the command line option maxclients 10000 这就是Redis服务器的默认最大连接数，通常在生产环境中会根据需求进行调整。 2. 修改Redis最大连接数配置 为了演示，我们把最大连接数设为250： 在redis.conf 文件中添加或替换原有maxclients 设置 maxclients 250 确保修改后的配置文件正确无误，并遵循以下原则来确定合适的最大连接数： - 根据预期并发用户量计算所需连接数，一般来说，每个活跃用户至少维持一个持久连接，加上一定的冗余。 - 考虑Redis任务类型：如果主要用于写入操作，如持久化任务，适当增加连接数可加快数据同步；若主要是读取，那么连接数可根据平均并发读取量设置。 - 参考服务器硬件资源：CPU、内存、磁盘I/O等资源水平，以防止因连接数过多导致Redis服务响应变慢或崩溃。 3. 保存并重启Redis服务 完成配置后，记得保存更改并重启Redis服务以使新配置生效： bash Linux 示例 sudo service redis-server restart macOS 或 Docker 使用以下命令 sudo redis-cli config save docker-compose restart redis 4. 检查并监控Redis最大连接数 重启Redis服务后，通过info clients命令检查最大连接数是否已更新： redis-cli info clients 输出应包含connected_clients这一字段，显示当前活跃连接数量，以及maxClients显示允许的最大连接数。 5. 监控系统资源及文件描述符限制 在Linux环境下，可以通过ulimit -n查看当前可用的文件描述符限制，若仍需进一步增大连接数，请通过ulimit -n 设置并重加载限制，然后再重启Redis服务使其受益于新设置。 四、结论与注意事项 设置Redis最大连接数并非一劳永逸，随着业务发展和环境变化，定期评估并调整这一参数是必要的。同时，想要确保Redis既能满足业务需求又能始终保持流畅稳定运行，就得把系统资源监控、Redis的各项性能指标和调优策略一起用上，像拼图一样把它们完美结合起来。在这个过程中，我们巧妙地把实际操作中积累的经验和书本上的理论知识灵活融合起来，让Redis摇身一变，成了推动我们业务迅猛发展的超级好帮手。

Redis在现代Web应用中的最新应用趋势与最佳实践 随着云计算、大数据和物联网等技术的快速发展，现代Web应用面临着前所未有的挑战和机遇。在这样的背景下，Redis作为高性能、灵活的内存数据结构存储系统，其在Web应用中的应用趋势与最佳实践也日益受到关注。本文将探讨Redis在现代Web应用中的最新应用趋势，以及如何通过最佳实践提高应用性能和用户体验。 1. 低延迟与高并发场景优化 在高流量、高并发的Web应用中，低延迟和高吞吐量是至关重要的。Redis通过其内存优先的数据存储机制，显著降低了数据访问延迟，使得Web应用能够迅速响应用户请求。例如，在电商网站的秒杀活动期间，Redis可以用来存储临时的购物车信息，减少数据库的访问压力，从而确保交易的流畅性和稳定性。 2. 分布式系统中的协调与一致性 随着微服务架构的普及，分布式系统成为现代Web应用的主流形态。Redis通过其丰富的数据结构和事务支持，能够有效地在分布式环境中实现数据的一致性和协调。例如，使用Redis的发布/订阅模式实现服务间的异步通信，或者通过Redis的原子操作保证多节点之间的数据一致性，这些都是分布式系统设计中常见的最佳实践。 3. 缓存与数据加速 Redis的强大缓存能力在提升Web应用性能方面发挥着重要作用。通过将热点数据存储在内存中，Redis能够显著减少数据库查询次数，加快页面加载速度，提升用户体验。此外，Redis的持久化机制（如RDB和AOF）确保了缓存数据的安全性，即使在服务器崩溃后也能快速恢复。 4. 机器学习与数据分析 随着人工智能技术的发展，Redis在支持机器学习模型的训练和部署上展现出潜力。通过Redis的高效数据结构，可以快速存储和检索大量的特征向量，加速模型的训练过程。同时，Redis的实时分析能力使其成为实时数据分析场景的理想选择，如在线广告投放、个性化推荐等。 5. 安全与合规性考虑 在应用Redis的过程中，还需要注意安全性和合规性的问题。例如，确保敏感数据的加密存储、限制对Redis实例的访问权限、定期备份数据以防止数据丢失等。遵循行业标准和法律法规，如GDPR或CCPA，对于保护用户隐私至关重要。 总之，Redis凭借其高效、灵活的特点，在现代Web应用中扮演着越来越重要的角色。通过深入理解其在不同场景下的应用趋势和最佳实践，开发者可以更好地利用Redis提升应用性能、优化用户体验，并满足业务需求的多样化挑战。随着技术的不断演进，Redis的应用领域和最佳实践也将持续扩展，成为推动Web应用创新和发展的重要力量。

如何在Redis中实现分布式锁的隔离性？ 1. 分布式锁是什么？为什么我们需要它？ 兄弟们，先别急着看代码！咱们得搞清楚一个最基本的问题——什么是分布式锁？简单来说，分布式锁就是一种用来协调多个进程或者服务之间共享资源的技术手段。嘿，你有没有想过啊？就相当于你有个超大的储物间（数据库或者其他服务），里面塞满了各种好玩意儿（数据），想拿啥就能拿啥！嘿，想象一下，现在有一群小毛贼（服务实例）都盯上了你的那些值钱的小宝贝，可不能让他们随便进来顺手牵羊啊！所以呢，你就得准备一把“神奇的钥匙”（锁），谁要是想进去拿东西，就必须先拿到这把钥匙才行。没有钥匙？不好意思，请自觉退散吧！ 为什么要用分布式锁呢？因为在线上系统里，多台机器可能会同时操作同一个资源，比如抢购商品这种场景。如果没有锁机制的话，就可能出现重复下单、库存超卖等问题。分布式锁嘛，简单说就是抢车位的游戏规则——在同一时间里，只能有一个家伙抢到那个“资源位”，别的家伙就只能乖乖排队等着轮到自己啦！ 不过说起来容易做起来难啊，尤其是在分布式环境下，网络延迟、机器宕机等问题会带来各种意想不到的情况。嘿，今天咱们就来唠唠，在Redis这个超级工具箱里，怎么才能整出个靠谱的分布式锁！ --- 2. Redis为什么适合用来做分布式锁？ 嘿，说到Redis，相信很多小伙伴都对它不陌生吧？Redis是一个基于内存的高性能键值存储系统，速度贼快，而且支持多种数据结构，比如字符串、哈希表、列表等等。最重要的是，它提供了原子性的操作指令，比如SETNX（Set if Not Exists），这让我们能够轻松地实现分布式锁！ 让我给你们讲个小故事：有一次我尝试用数据库来做分布式锁，结果发现性能特别差劲，查询锁状态的SQL语句每次都要扫描整个表，效率低得让人抓狂。换了Redis之后，简直像开了挂一样，整个系统都丝滑得不行！Redis这玩意儿不光跑得快，还自带一堆黑科技，像什么过期时间、消息订阅啥的，这些功能简直就是搞分布式锁的神器啊！ 所以，如果你也在纠结选什么工具来做分布式锁，强烈推荐试试Redis！接下来我会结合实际案例给你们展示具体的操作步骤。 --- 3. 实现分布式锁的基本思路 首先，我们要明确分布式锁需要满足哪些条件： 1. 互斥性 同一时刻只能有一个客户端持有锁。 2. 可靠性 即使某个客户端崩溃了，锁也必须自动释放，避免死锁。 3. 公平性 排队等待的客户端应该按照请求顺序获取锁。 4. 可重入性（可选） 允许同一个客户端多次获取同一个锁。 现在我们就来一步步实现这些功能。 示例代码 1：最基本的分布式锁实现 python import redis import time def acquire_lock(redis_client, lock_key, timeout=10): 尝试加锁，设置过期时间为timeout秒 result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_lock(redis_client, lock_key): 使用Lua脚本来保证解锁的安全性 script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 这段代码展示了最基础的分布式锁实现方式。我们用set命令设置了两个参数：一个是NX，意思是“只在key不存在的时候才创建”，这样就能避免重复创建；另一个是EX，给这个锁加了个过期时间，相当于设了个倒计时，万一客户端挂了或者出问题了，锁也能自动释放，就不会一直卡在那里变成死锁啦。最后，解锁的时候我们用了Lua脚本，这样可以保证操作的原子性。 --- 4. 如何解决锁的隔离性问题？ 诶，说到这里，问题来了——如果两个不同的业务逻辑都需要用到同一个锁怎么办？比如订单系统和积分系统都想操作同一个用户的数据，这时候就需要考虑锁的隔离性了。换句话说，我们需要确保不同业务逻辑之间的锁不会互相干扰。 示例代码 2：基于命名空间的隔离策略 python def acquire_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name, timeout=10): 构造带命名空间的锁名称 lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name): lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 在这个版本中，我们在锁的名字前面加上了命名空间前缀，比如orders:place_order和points:update_score。这样一来，不同业务逻辑就可以使用独立的锁，避免相互影响。 --- 5. 进阶 如何处理锁竞争与性能优化？ 当然啦，现实中的分布式锁并不会总是那么顺利，有时候会出现大量请求同时争抢同一个锁的情况。这时我们可能需要引入队列机制或者批量处理的方式来降低系统的压力。 示例代码 3：使用Redis的List模拟队列 python def enqueue_request(redis_client, queue_key, request_data): redis_client.rpush(queue_key, request_data) def dequeue_request(redis_client, queue_key): return redis_client.lpop(queue_key) def process_queue(redis_client, lock_key, queue_key): while True: 先尝试获取锁 if not acquire_lock(redis_client, lock_key): time.sleep(0.1) 等待一段时间再重试 continue 获取队列中的第一个请求并处理 request = dequeue_request(redis_client, queue_key) if request: handle_request(request) 释放锁 release_lock(redis_client, lock_key) 这段代码展示了如何利用Redis的List结构来管理请求队列。想象一下，好多用户一起抢同一个东西，场面肯定乱哄哄的对吧？这时候，咱们就让他们老老实实排成一队，然后派一个专门的小哥挨个儿去处理他们的请求。这样一来，大家就不会互相“打架”了，事情也能更顺利地办妥。 --- 6. 总结与反思 兄弟们，通过今天的讨论，我相信大家都对如何在Redis中实现分布式锁有了更深刻的理解了吧？虽然Redis本身已经足够强大，但我们仍然需要根据实际需求对其进行适当的扩展和优化。比如刚才提到的命名空间隔离、队列机制等，这些都是非常实用的小技巧。 不过呢，我也希望大家能记住一点——技术永远不是一成不变的。业务越做越大，技术也日新月异的，咱们得不停地充电，学点新鲜玩意儿，试试新招数才行啊！就像今天的分布式锁一样，也许明天就会有更高效、更优雅的解决方案出现。所以，保持好奇心，勇于探索未知领域，这才是程序员最大的乐趣所在！ 好了，今天就聊到这里啦，祝大家在编程的路上越走越远！如果有任何疑问或者想法，欢迎随时找我交流哦~

... 1、分布式事务出现场景 场景描述：支付宝转账余额宝 分布式事务必须满足的条件： 1、远程RPC调用，支付宝和余额宝存在接口调用 2、支付宝和余额宝使用不同的数据库 如图： 2、分布式事务解决方案 1、基于数据库XA协议的两段提交 XA协议是数据库支持的一种协议，其核心是一个事务管理器用来统一管理两个分布式数据库，如图 事务管理器负责跟支付宝数据库和余额宝数据库打交道，一旦有一个数据库连接失败，另一个数据库的操作就不会进行，一个数据库操作失败就会导致另一个数据库回滚，只有他们全部成功两个数据库的事务才会提交。 基于XA协议的两段和三段提交是一种严格的安全确认机制，其安全性是非常高的，但是保证安全性的前提是牺牲了性能，这个就是分布式系统里面的CAP理论，做任何架构的前提需要有取舍。所以基于XA协议的分布式事务并发性不高，不适合高并发场景。 2、基于activemq的解决方案 如图： 1、支付宝扣款成功时往message表插入消息 2、message表有message_id(流水id，标识夸系统的一次转账操作),status（confirm，unconfirm） 3、timer扫描message表的unconfirm状态记录往activemq插入消息 4、余额宝收到消息消费消息时先查询message表如果有记录就不处理如果没记录就进行数据库增款操作 5、如果余额宝数据库操作成功往余额宝message表插入消息，表字段跟支付宝message一致 6、如果5操作成功，回调支付宝接口修改message表状态，把unconfirm状态转换成confirm状态 问题描述： 1、支付宝设计message表的目的 如果支付宝往activemq插入消息而余额宝消费消息异常，有可能是消费消息成功而事务操作异常，有可能是网络异常等等不确定因素。如果出现异常而activemq收到了确认消息的信号，这时候activemq中的消息是删除了的，消息丢失了。设置message表就是有一个消息存根，activemq中消息丢失了message表中的消息还在。解决了activemq消息丢失问题 2、余额宝设计message表的目的 当余额宝消费成功并且数据库操作成功时，回调支付宝的消息确认接口，如果回调接口时出现异常导致支付宝状态修改失败还是unconfirm状态，这时候还会被timer扫描到，又会往activemq插入消息，又会被余额宝消费一边，但是这条消息已经消费成功了的只是回调失败而已，所以就需要有一个这样的message表，当余额宝消费时先插入message表，如果message根据message_id能查询到记录就说明之前这条消息被消费过就不再消费只需要回调成功即可，如果查询不到消息就消费这条消息继续数据库操作，数据库操作成功就往message表插入消息。 这样就解决了消息重复消费问题，这也是消费端的幂等操作。 基于消息中间件的分布式事务是最理想的分布式事务解决方案，兼顾了安全性和并发性！ 接下来贴代码： 支付宝代码： @Controller@RequestMapping("/order")public class OrderController {/ @Description TODO @param @return 参数 @return String 返回类型 @throws userID：转账的用户ID amount：转多少钱/@Autowired@Qualifier("activemq")OrderService orderService;@RequestMapping("/transfer")public @ResponseBody String transferAmount(String userId,String messageId, int amount) {try {orderService.updateAmount(amount,messageId, userId);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "===============================transferAmount failed===================";}return "===============================transferAmount successfull===================";}@RequestMapping("/callback")public String callback(String param) {JSONObject parse = JSONObject.parseObject(param);String respCode = parse.getString("respCode");if(!"OK".equalsIgnoreCase(respCode)) {return null;}try {orderService.updateMessage(param);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "fail";}return "ok";} } public interface OrderService {public void updateAmount(int amount, String userId,String messageId);public void updateMessage(String param);} @Service("activemq")@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public class OrderServiceActivemqImpl implements OrderService {Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredJdbcTemplate jdbcTemplate;@AutowiredJmsTemplate jmsTemplate;@Overridepublic void updateAmount(final int amount, final String messageId, final String userId) {String sql = "update account set amount = amount - ?,update_time=now() where user_id = ?";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[]{amount, userId});if (count == 1) {//插入到消息记录表sql = "insert into message(user_id,message_id,amount,status) values (?,?,?,?)";int row = jdbcTemplate.update(sql,new Object[]{userId,messageId,amount,"unconfirm"});if(row == 1) {//往activemq中插入消息jmsTemplate.send("zg.jack.queue", new MessageCreator() {@Overridepublic Message createMessage(Session session) throws JMSException {com.zhuguang.jack.bean.Message message = new com.zhuguang.jack.bean.Message();message.setAmount(Integer.valueOf(amount));message.setStatus("unconfirm");message.setUserId(userId);message.setMessageId(messageId);return session.createObjectMessage(message);} });} }}@Overridepublic void updateMessage(String param) {JSONObject parse = JSONObject.parseObject(param);String messageId = parse.getString("messageId");String sql = "update message set status = ? where message_id = ?";int count = jdbcTemplate.update(sql,new Object[]{"confirm",messageId});if(count == 1) {logger.info(messageId + " callback successfull");} }} activemq.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:amq="http://activemq.apache.org/schema/core"xmlns:jms="http://www.springframework.org/schema/jms"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/jmshttp://www.springframework.org/schema/jms/spring-jms-4.1.xsdhttp://activemq.apache.org/schema/corehttp://activemq.apache.org/schema/core/activemq-core-5.12.1.xsd"><context:component-scan base-package="com.zhuguang.jack" /><mvc:annotation-driven /><amq:connectionFactory id="amqConnectionFactory"brokerURL="tcp://192.168.88.131:61616"userName="system"password="manager" /><!-- 配置JMS连接工长 --><bean id="connectionFactory"class="org.springframework.jms.connection.CachingConnectionFactory"><constructor-arg ref="amqConnectionFactory" /><property name="sessionCacheSize" value="100" /></bean><!-- 定义消息队列（Queue） --><bean id="demoQueueDestination" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue"><!-- 设置消息队列的名字 --><constructor-arg><value>zg.jack.queue</value></constructor-arg></bean><!-- 配置JMS模板（Queue），Spring提供的JMS工具类，它发送、接收消息。 --><bean id="jmsTemplate" class="org.springframework.jms.core.JmsTemplate"><property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /><property name="defaultDestination" ref="demoQueueDestination" /><property name="receiveTimeout" value="10000" /><!-- true是topic，false是queue，默认是false，此处显示写出false --><property name="pubSubDomain" value="false" /></bean></beans> spring-dispatcher.xml <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util" xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/utilhttp://www.springframework.org/schema/util/spring-util-3.2.xsdhttp://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.2.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.2.xsdhttp://www.springframework.org/schema/task http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/txhttp://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsdhttp://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd"><!-- 引入同文件夹下的redis属性配置文件 --><!-- 解决springMVC响应数据乱码 text/plain就是响应的时候原样返回数据--><import resource="../activemq/activemq.xml"/><!--<context:property-placeholder ignore-unresolvable="true" location="classpath:config/core/core.properties,classpath:config/redis/redis-config.properties" />--><bean id="propertyConfigurerForProject1" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer"><property name="order" value="1" /><property name="ignoreUnresolvablePlaceholders" value="true" /><property name="location"><value>classpath:config/core/core.properties</value></property></bean><mvc:annotation-driven><mvc:message-converters register-defaults="true"><bean class="org.springframework.http.converter.StringHttpMessageConverter"><property name="supportedMediaTypes" value = "text/plain;charset=UTF-8" /></bean></mvc:message-converters></mvc:annotation-driven><!-- 避免IE执行AJAX时,返回JSON出现下载文件 --><bean id="mappingJacksonHttpMessageConverter" class="org.springframework.http.converter.json.MappingJacksonHttpMessageConverter"><property name="supportedMediaTypes"><list><value>text/html;charset=UTF-8</value></list></property></bean><!-- 开启controller注解支持 --><!-- 注：如果base-package=com.avicit 则注解事务不起作用 TODO 读源码 --><context:component-scan base-package="com.zhuguang"></context:component-scan><mvc:view-controller path="/" view-name="redirect:/index" /><beanclass="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.DefaultAnnotationHandlerMapping" /><bean id="handlerAdapter"class="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerAdapter"></bean><beanclass="org.springframework.web.servlet.view.ContentNegotiatingViewResolver"><property name="mediaTypes"><map><entry key="json" value="application/json" /><entry key="xml" value="application/xml" /><entry key="html" value="text/html" /></map></property><property name="viewResolvers"><list><bean class="org.springframework.web.servlet.view.BeanNameViewResolver" /><bean class="org.springframework.web.servlet.view.UrlBasedViewResolver"><property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView" /><property name="prefix" value="/" /><property name="suffix" value=".jsp" /></bean></list></property></bean><!-- 支持上传文件 --> <!-- 控制器异常处理 --><bean id="exceptionResolver"class="org.springframework.web.servlet.handler.SimpleMappingExceptionResolver"><property name="exceptionMappings"><props><prop key="java.lang.Exception">error</prop></props></property></bean><bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource" destroy-method="close"><property name="driverClass"><value>${jdbc.driverClassName}</value></property><property name="jdbcUrl"><value>${jdbc.url}</value></property><property name="user"><value>${jdbc.username}</value></property><property name="password"><value>${jdbc.password}</value></property><property name="minPoolSize" value="10" /><property name="maxPoolSize" value="100" /><property name="maxIdleTime" value="1800" /><property name="acquireIncrement" value="3" /><property name="maxStatements" value="1000" /><property name="initialPoolSize" value="10" /><property name="idleConnectionTestPeriod" value="60" /><property name="acquireRetryAttempts" value="30" /><property name="breakAfterAcquireFailure" value="false" /><property name="testConnectionOnCheckout" value="false" /><property name="acquireRetryDelay"><value>100</value></property></bean><bean id="jdbcTemplate" class="org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate"><property name="dataSource" ref="dataSource"></property></bean><bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"><property name="dataSource" ref="dataSource"/></bean><tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" proxy-target-class="true" /><aop:aspectj-autoproxy expose-proxy="true"/></beans> logback.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!--scan：当此属性设置为true时，配置文件如果发生改变，将会被重新加载，默认值为true。scanPeriod：设置监测配置文件是否有修改的时间间隔，如果没有给出时间单位，默认单位是毫秒当scan为true时，此属性生效。默认的时间间隔为1分钟。debug：当此属性设置为true时，将打印出logback内部日志信息，实时查看logback运行状态。默认值为false。--><configuration scan="false" scanPeriod="60 seconds" debug="false"><!-- 定义日志的根目录 --><!-- <property name="LOG_HOME" value="/app/log" /> --><!-- 定义日志文件名称 --><property name="appName" value="netty"></property><!-- ch.qos.logback.core.ConsoleAppender 表示控制台输出 --><appender name="stdout" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><Encoding>UTF-8</Encoding><!--日志输出格式：%d表示日期时间，%thread表示线程名，%-5level：级别从左显示5个字符宽度%logger{50} 表示logger名字最长50个字符，否则按照句点分割。 %msg：日志消息，%n是换行符--><encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern></encoder></appender><!-- 滚动记录文件，先将日志记录到指定文件，当符合某个条件时，将日志记录到其他文件 --> <appender name="appLogAppender" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><Encoding>UTF-8</Encoding><!-- 指定日志文件的名称 --> <file>${appName}.log</file><!--当发生滚动时，决定 RollingFileAppender 的行为，涉及文件移动和重命名TimeBasedRollingPolicy： 最常用的滚动策略，它根据时间来制定滚动策略，既负责滚动也负责出发滚动。--><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy"><!--滚动时产生的文件的存放位置及文件名称 %d{yyyy-MM-dd}：按天进行日志滚动 %i：当文件大小超过maxFileSize时，按照i进行文件滚动--><fileNamePattern>${appName}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern><!-- 可选节点，控制保留的归档文件的最大数量，超出数量就删除旧文件。假设设置每天滚动，且maxHistory是365，则只保存最近365天的文件，删除之前的旧文件。注意，删除旧文件是，那些为了归档而创建的目录也会被删除。--><MaxHistory>365</MaxHistory><!-- 当日志文件超过maxFileSize指定的大小是，根据上面提到的%i进行日志文件滚动 注意此处配置SizeBasedTriggeringPolicy是无法实现按文件大小进行滚动的，必须配置timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy--><timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP"><maxFileSize>100MB</maxFileSize></timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy></rollingPolicy><!--日志输出格式：%d表示日期时间，%thread表示线程名，%-5level：级别从左显示5个字符宽度 %logger{50} 表示logger名字最长50个字符，否则按照句点分割。 %msg：日志消息，%n是换行符--> <encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [ %thread ] - [ %-5level ] [ %logger{50} : %line ] - %msg%n</pattern></encoder></appender><!-- logger主要用于存放日志对象，也可以定义日志类型、级别name：表示匹配的logger类型前缀，也就是包的前半部分level：要记录的日志级别，包括 TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERRORadditivity：作用在于children-logger是否使用 rootLogger配置的appender进行输出，false：表示只用当前logger的appender-ref，true：表示当前logger的appender-ref和rootLogger的appender-ref都有效--><!-- <logger name="edu.hyh" level="info" additivity="true"><appender-ref ref="appLogAppender" /></logger> --><!-- root与logger是父子关系，没有特别定义则默认为root，任何一个类只会和一个logger对应，要么是定义的logger，要么是root，判断的关键在于找到这个logger，然后判断这个logger的appender和level。 --><root level="debug"><appender-ref ref="stdout" /><appender-ref ref="appLogAppender" /></root></configuration> 2、余额宝代码 package com.zhuguang.jack.controller;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.zhuguang.jack.service.OrderService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Controller;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;@Controller@RequestMapping("/order")public class OrderController {/ @Description TODO @param @return 参数 @return String 返回类型 @throws 模拟银行转账 userID：转账的用户ID amount：转多少钱/@AutowiredOrderService orderService;@RequestMapping("/transfer")public @ResponseBody String transferAmount(String userId, String amount) {try {orderService.updateAmount(Integer.valueOf(amount), userId);}catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "===============================transferAmount failed===================";}return "===============================transferAmount successfull===================";} } 消息监听器 package com.zhuguang.jack.listener;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;import com.zhuguang.jack.service.OrderService;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.http.client.SimpleClientHttpRequestFactory;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import org.springframework.web.client.RestTemplate;import javax.jms.JMSException;import javax.jms.Message;import javax.jms.MessageListener;import javax.jms.ObjectMessage;@Service("queueMessageListener")public class QueueMessageListener implements MessageListener {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredOrderService orderService;@Transactional(rollbackFor = Exception.class)@Overridepublic void onMessage(Message message) {if (message instanceof ObjectMessage) {ObjectMessage objectMessage = (ObjectMessage) message;try {com.zhuguang.jack.bean.Message message1 = (com.zhuguang.jack.bean.Message) objectMessage.getObject();String userId = message1.getUserId();int count = orderService.queryMessageCountByUserId(userId);if (count == 0) {orderService.updateAmount(message1.getAmount(), message1.getUserId());orderService.insertMessage(message1.getUserId(), message1.getMessageId(), message1.getAmount(), "ok");} else {logger.info("异常转账");}RestTemplate restTemplate = createRestTemplate();JSONObject jo = new JSONObject();jo.put("messageId", message1.getMessageId());jo.put("respCode", "OK");String url = "http://jack.bank_a.com:8080/alipay/order/callback?param="+ jo.toJSONString();restTemplate.getForObject(url,null);} catch (JMSException e) {e.printStackTrace();throw new RuntimeException("异常");} }}public RestTemplate createRestTemplate() {SimpleClientHttpRequestFactory simpleClientHttpRequestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory();simpleClientHttpRequestFactory.setConnectTimeout(3000);simpleClientHttpRequestFactory.setReadTimeout(2000);return new RestTemplate(simpleClientHttpRequestFactory);} } package com.zhuguang.jack.service;public interface OrderService {public void updateAmount(int amount, String userId);public int queryMessageCountByUserId(String userId);public int insertMessage(String userId,String messageId,int amount,String status);} package com.zhuguang.jack.service;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.http.client.SimpleClientHttpRequestFactory;import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import org.springframework.web.client.RestTemplate;@Service@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public class OrderServiceImpl implements OrderService {private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());@AutowiredJdbcTemplate jdbcTemplate;/ 更新数据库表，把账户余额减去amountd/@Overridepublic void updateAmount(int amount, String userId) {//1、农业银行转账3000，也就说农业银行jack账户要减3000String sql = "update account set amount = amount + ?,update_time=now() where user_id = ?";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[] {amount, userId});if (count != 1) {throw new RuntimeException("订单创建失败，农业银行转账失败！");} }public RestTemplate createRestTemplate() {SimpleClientHttpRequestFactory simpleClientHttpRequestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory();simpleClientHttpRequestFactory.setConnectTimeout(3000);simpleClientHttpRequestFactory.setReadTimeout(2000);return new RestTemplate(simpleClientHttpRequestFactory);}@Overridepublic int queryMessageCountByUserId(String messageId) {String sql = "select count() from message where message_id = ?";int count = jdbcTemplate.queryForInt(sql, new Object[]{messageId});return count;}@Overridepublic int insertMessage(String userId, String message_id,int amount, String status) {String sql = "insert into message(user_id,message_id,amount,status) values(?,?,?)";int count = jdbcTemplate.update(sql, new Object[]{userId, message_id,amount, status});if(count == 1) {logger.info("Ok");}return count;} } activemq.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:amq="http://activemq.apache.org/schema/core"xmlns:jms="http://www.springframework.org/schema/jms"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-4.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/jmshttp://www.springframework.org/schema/jms/spring-jms-4.1.xsdhttp://activemq.apache.org/schema/corehttp://activemq.apache.org/schema/core/activemq-core-5.12.1.xsd"><context:component-scan base-package="com.zhuguang.jack" /><mvc:annotation-driven /><amq:connectionFactory id="amqConnectionFactory"brokerURL="tcp://192.168.88.131:61616"userName="system"password="manager" /><!-- 配置JMS连接工长 --><bean id="connectionFactory"class="org.springframework.jms.connection.CachingConnectionFactory"><constructor-arg ref="amqConnectionFactory" /><property name="sessionCacheSize" value="100" /></bean><!-- 定义消息队列（Queue） --><bean id="demoQueueDestination" class="org.apache.activemq.command.ActiveMQQueue"><!-- 设置消息队列的名字 --><constructor-arg><value>zg.jack.queue</value></constructor-arg></bean><!-- 显示注入消息监听容器（Queue），配置连接工厂，监听的目标是demoQueueDestination，监听器是上面定义的监听器 --><bean id="queueListenerContainer"class="org.springframework.jms.listener.DefaultMessageListenerContainer"><property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /><property name="destination" ref="demoQueueDestination" /><property name="messageListener" ref="queueMessageListener" /></bean><!-- 配置JMS模板（Queue），Spring提供的JMS工具类，它发送、接收消息。 --><bean id="jmsTemplate" class="org.springframework.jms.core.JmsTemplate"><property name="connectionFactory" ref="connectionFactory" /><property name="defaultDestination" ref="demoQueueDestination" /><property name="receiveTimeout" value="10000" /><!-- true是topic，false是queue，默认是false，此处显示写出false --><property name="pubSubDomain" value="false" /></bean></beans> OK~~~~~~~~~~~~大功告成！！！， 如果大家觉得满意并且对技术感兴趣请加群：171239762， 纯技术交流群，非诚勿扰。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/luoyang_java/article/details/84953241。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...ache Pig在高并发执行时的性能问题及其解决方案后，我们可以进一步关注大数据处理领域中关于并行与分布式计算技术的最新研究和发展动态。近期，Apache Spark因其内存计算和高效的DAG执行引擎，在大规模数据处理中的性能表现备受瞩目，尤其在高并发场景下展现出了相比Pig更为出色的表现。 例如，《Apache Spark优化策略在高并发环境下的应用实践》一文中详述了Spark如何通过RDD（弹性分布式数据集）的分区机制以及动态资源调度功能有效解决数据冲突和资源竞争问题。同时，Spark还引入了更为先进的线程模型和容错机制，确保在高并发场景下的稳定性和高效性。 此外，随着云原生架构的发展，Kubernetes等容器编排工具在资源管理优化上提供了新的思路和解决方案。通过将大数据任务部署在Kubernetes集群中，能够实现对CPU、内存等资源的精细化管理和动态分配，从而更好地应对高并发场景下的性能挑战。 另外，业界也在探索基于异步计算模型的新一代数据处理框架，如Ray等项目，它们在设计之初就充分考虑了高并发和大规模并行计算的需求，有望在未来的大数据处理领域中为解决类似问题提供新的路径。 总之，理解并优化Apache Pig在高并发环境下的性能问题只是大数据处理技术演进过程中的一个环节，持续跟进领域内最新的研究成果和技术发展，对于提升整个行业的数据处理效率具有重要的现实意义。

...略。 此外，为应对高并发场景下的数据冲突挑战，业内也有研究者正在探讨使用Raft一致性算法等新型共识机制与ZooKeeper相结合的可能性，以进一步提高分布式系统的稳定性和容错能力。这些前沿实践和研究对于理解和优化ZooKeeper在实际生产环境中的表现具有重要参考价值。

...越多的开发者关注到如Redis、Memcached等主流缓存解决方案在高并发场景下的实践与优化策略。例如，一篇发表在InfoQ的技术文章深入探讨了如何在Go-Spring框架下结合使用Redis集群实现分布式缓存，并通过TTL（Time To Live）机制有效管理数据过期问题，从而降低由于缓存异常引发的系统风险。 同时，也有不少研究者和开发者开始关注缓存一致性和安全性的问题。今年早些时候，一项关于缓存污染攻击的研究揭示了攻击者可能利用恶意数据导致缓存失效或误导系统行为的风险，进一步强调了在设计和使用缓存服务时，不仅要考虑性能优化，还需兼顾安全防护措施的重要性。 此外，随着Service Mesh技术的发展， Istio等服务网格解决方案提供了对缓存治理更精细的控制能力，允许开发人员在不修改应用代码的情况下，动态配置缓存策略，增强了分布式缓存管理的可观测性和可控性。 综上所述，在面对缓存服务异常问题时，除了及时发现与修复外，紧跟业界最新研究成果和技术趋势，深入了解并合理运用各类工具与最佳实践，才能确保在复杂多变的分布式环境中，我们的缓存服务能够持续稳定地发挥其提升系统性能的关键作用。

...库事务管理和错误回滚机制的重要性日益凸显。开发者在使用SqlHelper类进行数据插入时，应关注如何实现事务的一致性，确保在并发环境下数据完整性得以维持。为此，可以研究Entity Framework Core等ORM框架中的事务管理机制，它提供了更高级别的抽象，简化了数据库操作的复杂性。 同时，对于大型项目或高并发场景，数据库性能优化策略同样值得探讨。除了参数化查询、索引优化外，了解并运用分库分表、读写分离、缓存策略等手段也是提升系统整体性能的关键。例如，阿里巴巴开源的分布式数据库中间件MyCAT以及Redis等内存数据库在处理大规模数据插入和查询时表现出了显著的优势。 综上所述，在实际开发过程中，不仅要解决好封装SqlHelper类插入数据的基础问题，更要与时俱进地掌握最新的数据库操作技术和实践，以适应不断变化的技术环境和业务需求。

...eption的工作机制及其应对策略之后，我们可以进一步关注全文检索领域最新的发展动态和技术实践。近期，Elasticsearch（基于Lucene构建的开源分布式搜索引擎）发布了7.15版本，其中对索引并发控制和数据一致性问题提供了更强大的支持。新版本引入了改进的乐观并发控制机制，允许用户在更新文档时指定一个预期的版本号，从而有效地防止因并发写入导致的数据冲突，与Lucene中的异常处理策略形成互补。 同时，在数据密集型场景下，如何优化全文搜索引擎以适应高并发、大数据量的挑战也引起了广泛关注。有研究者结合分布式系统理论与实际业务场景，提出了基于分布式锁及队列服务等技术手段，来确保在多节点环境下进行索引操作时的一致性。例如，利用ZooKeeper或Redis等中间件实现分布式锁服务，可以为大规模部署的Lucene/Elasticsearch集群提供更为稳健的并发控制方案。 此外，对于文档唯一性要求极高的应用场景，如记录日志、订单跟踪等，业界正积极探索区块链技术与全文搜索技术的融合，通过区块链的去中心化和不可篡改特性强化文档标识符的唯一性管理，这为解决DocumentAlreadyExistsException等问题提供了全新的思路和可能的解决方案。 综上所述，随着技术和应用的发展，针对全文检索过程中可能出现的“DocumentAlreadyExistsException”这类问题，我们不仅可以通过深入理解Lucene的内在机制来有效规避，还可以结合最新的研究成果和技术趋势，持续优化我们的系统设计和实现策略，从而提升全文检索服务的稳定性和用户体验。

...是在删除表时，当多个并发事务对同一资源进行访问，尤其是在更新或删除操作时，如果没有恰当的锁管理策略，就可能出现死锁现象，严重影响系统的正常运行。 近期，PostgreSQL官方社区持续关注并优化其锁管理机制，例如在最新版本中增强了对锁定情况的监控与诊断能力，通过扩展视图如pg_stat_activity和pg_locks能够更清晰地追踪到引起阻塞的具体SQL语句和后台进程，便于及时发现和解决问题。 此外，有数据库专家建议，在设计高并发场景下的应用时，应遵循最小化锁定的原则，合理使用行级锁定、乐观锁定等高级特性以减少锁冲突。同时，结合定期清理长时间未结束的事务以及对异常会话采取适当终止措施，可有效避免类似无法删除表的问题发生。 值得注意的是，虽然pg_terminate_backend()函数能强力解决锁冲突，但需谨慎使用，因为它可能导致其他正在进行的事务回滚，并可能引发用户会话中断等问题。因此，在实际操作中，优先推荐排查锁定原因并优化应用程序逻辑，确保数据库操作的高效与安全。通过持续学习与实践，提升对PostgreSQL锁机制的理解，有助于提高数据库性能和保证业务连续性。

... 引言 当我们面对高并发的分布式系统时，保证数据的一致性和操作的原子性成为了一项至关重要的挑战。分布式锁，就是解决这个问题的神器之一。想象一下，在一个有很多节点的大环境里，它能确保同一时刻只有一个节点能够独享执行某个特定操作的权利，就像一个严格的交通警察，只允许一辆车通过路口一样。虽然Redis、ZooKeeper这些家伙在处理分布式锁这事上更常见一些，不过Apache Cassandra这位NoSQL数据库界的扛把子，扩展性超强、一致性牛哄哄的，它同样也能妥妥地支持分布式锁的功能，一点儿也不含糊。这篇文章会手把手带你玩转Cassandra，教你如何机智地用它来搭建分布式锁，并且通过实实在在的代码实例，一步步展示我们在实现过程中的脑洞大开和实战心得。 2. 利用Cassandra的数据模型设计分布式锁 首先，我们需要理解Cassandra的数据模型特点，它基于列族存储，具有天然的分布式特性。对于分布式锁的设计，我们可以创建一个专门的表来模拟锁的存在状态： cql CREATE TABLE distributed_lock ( lock_id text, owner text, timestamp timestamp, PRIMARY KEY (lock_id) ) WITH default_time_to_live = 60; 这里，lock_id表示要锁定的资源标识，owner记录当前持有锁的节点信息，timestamp用于判断锁的有效期。设置TTL（Time To Live）这玩意儿，其实就像是给一把锁定了个“保质期”，为的是防止出现死锁这么个尴尬情况。想象一下，某个节点正握着一把锁，结果突然嗝屁了还没来得及把锁解开，这时候要是没个机制在一定时间后自动让锁失效，那不就僵持住了嘛。所以呢，这个TTL就是来扮演救场角色的，到点就把锁给自动释放了。 3. 使用Cassandra实现分布式锁的基本逻辑 为了获取锁，一个节点需要执行以下步骤： 1. 尝试插入锁定记录 - 使用INSERT IF NOT EXISTS语句尝试向distributed_lock表中插入一条记录。 cql INSERT INTO distributed_lock (lock_id, owner, timestamp) VALUES ('resource_1', 'node_A', toTimestamp(now())) IF NOT EXISTS; 如果插入成功，则说明当前无其他节点持有该锁，因此本节点获得了锁。 2. 检查插入结果 - Cassandra的INSERT语句会返回一个布尔值，指示插入是否成功。只有当插入成功时，节点才认为自己成功获取了锁。 3. 锁维护与释放 - 节点在持有锁期间应定期更新timestamp以延长锁的有效期，避免因超时而被误删。 - 在完成临界区操作后，节点通过DELETE语句释放锁： cql DELETE FROM distributed_lock WHERE lock_id = 'resource_1'; 4. 实际应用中的挑战与优化 然而，在实际场景中，直接使用上述简单方法可能会遇到一些挑战： - 竞争条件：多个节点可能同时尝试获取锁，单纯依赖INSERT IF NOT EXISTS可能导致冲突。 - 网络延迟：在网络分区或高延迟情况下，一个节点可能无法及时感知到锁已被其他节点获取。 为了解决这些问题，我们可以在客户端实现更复杂的算法，如采用CAS（Compare and Set）策略，或者引入租约机制并结合心跳维持，确保在获得锁后能够稳定持有并最终正确释放。 5. 结论与探讨 虽然Cassandra并不像Redis那样提供了内置的分布式锁API，但它凭借其强大的分布式能力和灵活的数据模型，仍然可以通过精心设计的查询语句和客户端逻辑实现分布式锁功能。当然，在真实生产环境中，实施这样的方案之前，需要充分考虑性能、容错性以及系统的整体复杂度。每个团队会根据自家业务的具体需求和擅长的技术工具箱，挑选出最合适、最趁手的解决方案。就像有时候，面对复杂的协调难题，还不如找一个经验丰富的“老司机”帮忙，比如用那些久经沙场、深受好评的分布式协调服务，像是ZooKeeper或者Consul，它们往往能提供更加省时省力又高效的解决之道。不过，对于已经深度集成Cassandra的应用而言，直接在Cassandra内实现分布式锁也不失为一种有创意且贴合实际的策略。