7.1 设置锁和过期时间
1. 通过setnx上锁
由于setnx只有不存在该key的时候,可以设置成功,并返回1,否则设置失败,并返回0。
setnx lock A //获取锁,并对lock上锁 setnx lock B //其他服务器试图获取锁时,失败
2. 通过del释放锁
del lock //释放锁,此时其他服务器可以获取锁
3. 如果锁一直不释放,需要增加过期时间,防止资源浪费。
expire lock 10 //给锁添加个过期时间
4. 如果在上锁之后,设置过期时间之前,服务器异常,就无法设置过期时间,可以在上锁的同时设置过期时间。
set lock 1 nx ex 10 //上锁的同时设置过期时间
7.2 防止误删
避免误删情况出现,可以在加锁过程中添加一个加锁的唯一id,通过跟该id对比,阻止误删的情况出现。
//连接到自己的redis服务器 Jedis jedis = new Jedis("192.168.56.31",6379); UUID uuid = UUID.randomUUID(); jedis.setnx("lock",uuid.toString()); /* 执行业务代码 * */ //释放锁的时候,通过uuid对比下是不是自己加的锁 String lockuuid = jedis.get("lock"); if (uuid.toString().equals(lockuuid)) { //如果是自己加的锁,则释放 jedis.del("lock"); }
7.3 保证删除原子性
Lua脚本
Lua 是一种轻量小巧的脚本语言,用标准C语言编写并以源代码形式开放, 其设计目的是为了嵌入应用程序中,从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。
Redis中引入lua的优势:
- 减少网络开销:多个请求通过脚本一次发送,减少网络延迟
- 原子操作:将脚本作为一个整体执行,中间不会插入其他命令,无需使用事务
- 复用:客户端发送的脚本永久存在redis中,其他客户端可以复用脚本
- 可嵌入性:可嵌入JAVA,C#等多种编程语言,支持不同操作系统跨平台交互
lua进行比较uuid,对比成功后删除键值对的代码:
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end
if 中的比较如果是true , 那么 执行 del 并返回del结果;如果 if 结果为false 直接返回 0 。
其中的KEYS[1] , ARGV[1] 是参数,我们只调用 jedis 执行脚本的时候,传递这两个参数就可以了。
通过jedis执行lua脚本
//连接到自己的redis服务器 Jedis jedis = new Jedis("192.168.56.31",6379); UUID uuid = UUID.randomUUID(); jedis.setnx("lock",uuid.toString()); String lockuuid = jedis.get("lock"); String luaScript = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end";// lua脚本,用来释放分布式锁 //第一个参数是lua脚本,第二个参数是需要判断的key,第三个参数是key所对应的value jedis.eval(luaScript,Arrays.asList("lock"),Arrays.asList(lockuuid));
通过lua脚本进行比对删除,保证原子性操作,防止出现问题。
8 消息队列
8.1 List消息队列
List 底层的实现就是一个「链表」,在头部和尾部操作元素,时间复杂度都是 O(1),这意味着它非常符合消息队列的模型。
生产者使用 lpush发布消息
lpush queue msg1 lpush queue msg2
消费者这一侧,使用 rpop拉取消息:
rpop queue rpop queue
当队列中已经没有消息了,消费者在执行 RPOP 时,会返回 NULL。
一般编写消费者逻辑时,通过一个“死循环”实现,如果此时队列为空,那消费者依旧会频繁拉取消息,造成资源浪费。
while(true) { String msg = jedis.rpop("queue"); }
Redis 提供「阻塞式」拉取消息的命令:brpop / blpop,这里的 B 指的是阻塞(Block)。
brpop key timeout:移除并返回最后一个值,同时需要传入一个超时时间(timeout),如果设置为0,则表示不设置超时,直到有新消息才返回,否则会在指定的超时时间后返回 NULL。
brpop queue 0//获取queue最后一个值,如果没有值,则一直等待
缺点:
不支持重复消费:消费者拉取消息后,这条消息就从 List 中删除了,无法被其它消费者再次消费,
即不支持多个消费者消费同一批数据
消息丢失:消费者拉取到消息后,如果发生异常宕机,那这条消息就丢失了
消费者(Customer):
Jedis jedis = new Jedis("192.168.56.31",6379); System.out.println("开始监听"); while (true) { List<String> msg = jedis.brpop(0,"queue"); System.out.println("接受消息:"); //一般来说 一条消息分为两部分,第一部分是list的key,第二部分为value for (String m : msg) { System.out.print(m + " "); } }
生产者(Producer):
Jedis jedis = new Jedis("192.168.56.31",6379); Scanner sc = new Scanner(System.in); while (true) { System.out.println("输入发送的消息:"); String msg = sc.next(); jedis.lpush("queue",msg); }
8.2 发布/订阅消息队列
Redis 提供了 PUBLISH / SUBSCRIBE 命令,来完成发布、订阅的操作。
多个消费者,同时消费同一批数据。
//多个客户端同时订阅queue频道 SUBSCRIBE queue
通过生产者,发布一条消息。
PUBLISH queue msg1
客户端接收到消息
SUBSCRIBE queue // 收到新消息 1) "message" 2) "queue" 3) "msg1"
使用 Pub/Sub 这种方案,既支持阻塞式拉取消息,还很好地满足了多组消费者,消费同一批数据的业务需求。
但是该方案会引起消息丢失:
- 消费者下线
- Redis 宕机
消费者:通过jedis订阅频道,需要一个JedisPubSub子类对象,并重写onMessage方法用于接受消息
public class Customer extends JedisPubSub { public void onMessage(String channel, String message) { System.out.println("接收到消息:" + channel + ":" + message); } public static void main(String[] args) { Jedis jedis = new Jedis("192.168.56.31",6379); //通过jedis订阅频道,需要一个JedisPubSub子类对象,并重写onMessage方法用于接受消息 jedis.subscribe(new Customer(),"queue"); } }
生产者:
Jedis jedis = new Jedis("192.168.56.31",6379); //第一个参数是ip地址,第二个参数是端口 Scanner sc = new Scanner(System.in); while (true) { System.out.println("输入发送的消息:"); String msg = sc.next(); jedis.publish("queue",msg); }
9 数据一致性解决方案
读取缓存步骤一般没有什么问题,但是一旦涉及到数据更新:数据库和缓存更新,就容易出现缓存
(Redis)和数据库(MySQL)间的数据一致性问题。
不管是先写MySQL数据库,再删除Redis缓存;还是先删除缓存,再写库,都有可能出现数据不一致的情况。
例:
1. 如果删除了缓存Redis,还没有来得及写库MySQL,另一个线程就来读取,发现缓存为空,则去数据库中读取数据写入缓存,此时缓存中为脏数据。
2. 如果先写了库,在删除缓存前,写库的线程宕机了,没有删除掉缓存,则也会出现数据不一致情
况。
因为写和读是并发的,没法保证顺序,就会出现缓存和数据库的数据不一致的问题。
9.1 延时双删策略
1. 先删除缓存。
2. 再写数据库。
3. 休眠500毫秒;
4. 再次删除缓存。
需要评估自己的项目的读数据业务逻辑的耗时。这么做的目的,就是确保读请求结束,写请求可以删除读请求造成的缓存脏数据。
当然这种策略还要考虑redis和数据库主从同步的耗时。最后的的写数据的休眠时间:则在读数据业务逻辑的耗时基础上,加几百ms即可。比如:休眠1秒。
缺点:结合双删策略+缓存超时设置,这样最差的情况就是在超时时间内数据存在不一致,而且又增加了写请求的耗时。
10 企业级持久化解决方案
在企业中不要仅仅使用RDB,因为那样会导致丢失很多数据。
也不要仅仅使用AOF,因为那样有两个问题:
通过AOF做冷备,没有RDB做冷备,来的恢复速度更快;
RDB每次简单粗暴生成数据快照,更加健壮,可以避免AOF这种复杂的备份和恢复机制的bug。
综合使用AOF和RDB两种持久化机制,用AOF来保证数据不丢失,作为数据恢复的第一选择;
用RDB来做不同程度的冷备,在AOF文件都丢失或损坏不可用的时候,还可以使用RDB来进行快速的数据恢复。
如果RDB在执行snapshotting操作,那么redis不会执行AOF rewrite;如果redis再执行AOF rewrite,那么就不会执行RDB snapshotting。
如果RDB在执行snapshotting,此时用户执行BGREWRITEAOF命令,那么等RDB快照生成之后,才会去执行AOF rewrite。
10.1 RDB的生成策略
如果希望能确保RDB最多丢1分钟的数据,那么尽量就是每隔1分钟都生成一个快照。不过到底是10000条执行一次RDB,还是1000条执行一次RDB,这个根据需要根据自己的应用和业务的数据量来确定。
10.2 AOF的生成策略
AOF一定要打开,fsync方式选择everysec。一般可能会调整的参数可能就是下面俩参数了
auto-aof-rewrite-percentage 100
就是当前AOF大小膨胀到超过上次100%,上次的两倍。
就是当前AOF大小膨胀到超过上次100%,上次的两倍。
根据自己的数据量来定,16mb,32mb。
10.3 企业级的数据备份方案
RDB非常适合做冷备,每次生成之后,就不会再有修改。
数据备份方案:
1. 写定时调度脚本去做数据备份。
2. 每小时都copy一份rdb的备份,到一个目录中去,仅仅保留最近48小时的备份。
3. 每天都保留一份当日的rdb的备份,到一个目录中去,仅仅保留最近1个月的备份。
4. 每次copy备份的时候,都把太旧的备份给删了。
5. 每天晚上将当前服务器上所有的数据备份,发送一份到远程的云服务上去。