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redis并发问题解决

redis并发问题解决

redis中的并发问题

使用redis作为缓存已经很久了,redis是以单进程的形式运行的,命令是一个接着一个执行的,一直以为不会存在并发的问题,直到今天看到相关的资料,才恍然大悟(推荐:redis视频教程)

具体问题实例

有个键,假设名称为myNum,里面保存的是阿拉伯数字,假设现在值为1,存在多个连接对myNum进行操作的情况,这个时候就会有并发的问题。假设有两个连接linkA和linkB,这两个连接都执行下面的操作,取出myNum的值,+1,然后再存回去,看看下面的交互:linkA get myNum => 1linkB get myNum => 1linkA set muNum => 2linkB set myNum => 2执行完操作之后,结果可能是2,这和我们预期的3不一致。再看一个具体的例子:<?phprequire "vendor/autoload.php";$client = new PredisClient(['scheme' => 'tcp','host' => '127.0.0.1','port' => 6379,]);for ($i = 0; $i < 1000; $i++) {$num = intval($client->get("name"));$num = $num + 1;$client->setex("name", $num, 10080);usleep(10000);}设置name初始值为0,然后同时用两个终端执行上面的程序,最后name的值可能不是2000,而是一个<2000的值,这也就证明了我们上面的并发问题的存在,这个该怎么解决呢?

redis中的事务

redis中也是有事务的,不过这个事务没有mysql中的完善,只保证了一致性和隔离性,不满足原子性和持久性。redis事务使用multi、exec命令

原子性,redis会将事务中的所有命令执行一遍,哪怕是中间有执行失败也不会回滚。kill信号、宿主机宕机等导致事务执行失败,redis也不会进行重试或者回滚。

持久性,redis事务的持久性依赖于redis所使用的持久化模式,遗憾的是各种持久化模式也都不是持久化的。

隔离性,redis是单进程,开启事务之后,会执行完当前连接的所有命令直到遇到exec命令,才处理其他连接的命令。一致性,看了文档,觉得挺扯的,但是貌似说的没有问题。

redis中的事务不支持原子性,所以解决不了上面的问题。

当然了redis还有一个watch命令,这个命令可以解决这个问题,看下面的例子,对一个键执行watch,然后执行事务,由于watch的存在,他会监测键a,当a被修该之后,后面的事务就会执行失败,这就确保了多个连接同时来了,都监测着a,只有一个能执行成功,其他都返回失败。127.0.0.1:6379> set a 1OK127.0.0.1:6379> watch aOK127.0.0.1:6379> multi OK127.0.0.1:6379> incr aQUEUED127.0.0.1:6379> exec1) (integer) 2127.0.0.1:6379> get a"2"失败时候的例子,从最后可以看出,test的值被其他连接修改了:127.0.0.1:6379> set test 1OK127.0.0.1:6379> watch testOK127.0.0.1:6379> multiOK127.0.0.1:6379> incrby test 11QUEUED127.0.0.1:6379> exec(nil)127.0.0.1:6379> get test"100"我的问题如何解决

redis中命令是满足原子性的,因此在值为阿拉伯数字的时候,我可以将get和set命令修改为incr或者incrby来解决这个问题,下面的代码开启两个终端同时执行,得到的结果是满足我们预期的2000。<?phprequire "vendor/autoload.php";$client = new PredisClient(['scheme' => 'tcp','host'=> '127.0.0.1','port'=> 6379,]);for ($i = 0; $i < 1000; $i++) {$client->incr("name");$client->expire("name", 10800);usleep(10000);}@manzilu 提到的方法

评论中manzilu提到的方法查了下资料,确实可行,效果还不错,这里写了个例子<?phprequire "vendor/autoload.php";$client = new PredisClient(['scheme' => 'tcp','host'=> '127.0.0.1','port'=> 6379,]);class RedisLock{public $objRedis = null;public $timeout = 3;/*** @desc 设置redis实例** @param obj object | redis实例*/public function __construct($obj){$this->objRedis = $obj;}/*** @desc 获取锁键名*/public function getLockCacheKey($key){return "lock_{$key}";}/*** @desc 获取锁** @param key string | 要上锁的键名* @param timeout int | 上锁时间*/public function getLock($key, $timeout = NULL){$timeout = $timeout ? $timeout : $this->timeout;$lockCacheKey = $this->getLockCacheKey($key);$expireAt = time() + $timeout;$isGet = (bool)$this->objRedis->setnx($lockCacheKey, $expireAt);if ($isGet) {return $expireAt;}while (1) {usleep(10);$time = time();$oldExpire = $this->objRedis->get($lockCacheKey);if ($oldExpire >= $time) {continue;}$newExpire = $time + $timeout;$expireAt = $this->objRedis->getset($lockCacheKey, $newExpire);if ($oldExpire != $expireAt) {continue;}$isGet = $newExpire;break;}return $isGet;}/*** @desc 释放锁** @param key string | 加锁的字段* @param newExpire int | 加锁的截止时间** @return bool | 是否释放成功*/public function releaseLock($key, $newExpire){$lockCacheKey = $this->getLockCacheKey($key);if ($newExpire >= time()) {return $this->objRedis->del($lockCacheKey);}return true;}}$start_time = microtime(true);$lock = new RedisLock($client);$key = "name";for ($i = 0; $i < 10000; $i++) {$newExpire = $lock->getLock($key);$num = $client->get($key);$num++;$client->set($key, $num);$lock->releaseLock($key, $newExpire);}$end_time = microtime(true);echo "花费时间 : ". ($end_time - $start_time) . "n";执行shell php setnx.php & php setnx.php&,最后会得到结果:$ 花费时间 : 4.3004920482635[2]+ 72356 donephp setnx.php# root @ ritoyan-virtual-pc in ~/PHP/redis-high-concurrency [20:23:41] $ 花费时间 : 4.4319710731506[1]+ 72355 donephp setnx.php同样循环1w次,去掉usleep,使用incr直接进行增加,耗时在2s左右。而获取所得时候取消usleep,时间不但没减少,反而增加了,这个usleep的设置要合理,免得进程做无用的循环

总结

看了这么多,简单的总结下,其实redis本事是不会存在并发问题的,因为他是单进程的,再多的command都是one by one执行的。我们使用的时候,可能会出现并发问题,比如get和set这一对。

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