前言

項(xiàng)目中經(jīng)常會(huì)遇到這種場(chǎng)景，我們需要先將Redis數(shù)據(jù)讀取到本地，然后進(jìn)行修改，修改完成后在將數(shù)據(jù)寫回Redis，這種讀取-修改-寫回操作，我們稱之為RMW操作。當(dāng)有多個(gè)客戶端對(duì)同一份數(shù)據(jù)執(zhí)行RMW操作的話，Redis如何保證RMW操作涉及的代碼以原子性方式執(zhí)行？

原子性操作

Redis的原子性操作是一種無(wú)鎖操作，即可以保證并發(fā)控制，還能減少系統(tǒng)對(duì)并發(fā)性能的影響，

單命令模式

把Redis多個(gè)操作實(shí)現(xiàn)成一個(gè)操作，即為單命令模式。

Redis提供了INCR/DECR命令，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增值/減值操作，而且它們本身就是單個(gè)命令操作，Redis單線程模式，執(zhí)行命令時(shí)具有互斥性。

示例說明

 public Long getIncrNumber(String key,long alive) 
    {
        RedisAtomicLong entityIdCounter = new RedisAtomicLong(key, redisTemplate.getConnectionFactory());
        Long incrNum = entityIdCounter.getAndIncrement();
        if (null == incrNum || incrNum.longValue()==0) 
        {
            entityIdCounter.expire(alive,TimeUnit.MILLISECONDS);
            incrNum = entityIdCounter.getAndIncrement();
        }
        return incrNum;
    }

說明：采用Reids的INCR命令，如果不存在的key則設(shè)置過期時(shí)間，如果key存在則進(jìn)行遞增操作返回。所以如果我們執(zhí)行RMW操作進(jìn)行相關(guān)的遞增或者遞減操作時(shí)，Redis提供的INCR和DECY命令可以保證并發(fā)控制。

多命令模式

當(dāng)我們不是執(zhí)行簡(jiǎn)單的加加減減操作，而是更加復(fù)雜的邏輯判斷或者其他操作時(shí)，Redis是無(wú)法保證原子性，所以需要將多個(gè)操作寫到一個(gè)Lua腳本中，Redis會(huì)把Lua腳本作為一個(gè)整體執(zhí)行，在執(zhí)行過程中不會(huì)被其他命令打斷，從而保證了操作的原子性。

lua簡(jiǎn)介

Lua是一種輕量小巧的腳本語(yǔ)言，用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編寫并以源代碼形式開放， 其設(shè)計(jì)目的是為了嵌入應(yīng)用程序中，從而為應(yīng)用程序提供靈活的擴(kuò)展和定制功能。

示例說明

接口進(jìn)行限流操作，同一用戶3秒內(nèi)不能重復(fù)訪問，我們可以通過lua腳本來實(shí)現(xiàn)。

local key = KEYS[1]
local count = tonumber(ARGV[1])
local time = tonumber(ARGV[2])
local current = redis.call('get', key)
if current and tonumber(current) > count then
    return tonumber(current)
end
current = redis.call('incr', key)
if tonumber(current) == 1 then
    redis.call('expire', key, time)
end
return tonumber(current)

說明：key、count、time為三個(gè)傳入?yún)?shù)，分別代表Redis的key、次數(shù)和過期時(shí)間。通過get獲取key對(duì)應(yīng)的值，獲取的值為時(shí)間內(nèi)訪問接口的次數(shù)，如果為第一次訪問則返回的為null，此時(shí)需要對(duì)當(dāng)前key進(jìn)行自增1操作，如果返回為數(shù)字，則需要判斷返回的數(shù)字是否已經(jīng)超過了cout值，如果超過說明已經(jīng)超過限流了，直接返回。

建議

• 1.編寫lua腳本不要進(jìn)行復(fù)雜耗時(shí)的計(jì)算邏輯，否則執(zhí)行l(wèi)ua時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致Redis主線程阻塞。
• 2.lua腳本盡量簡(jiǎn)單，不要把所有的操作都放入到lua腳本中執(zhí)行，這樣會(huì)導(dǎo)致Redis執(zhí)行腳本的時(shí)間增加，同時(shí)也會(huì)降低Redis的并發(fā)性能。

事務(wù)

關(guān)于事務(wù)保證原子性，采用的watch命令其原理和樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)原理類似，詳情可以參考juejin.cn/post/712582… 文章，本文就不在具體闡述。

加鎖

關(guān)于Redis的分布式鎖的實(shí)現(xiàn)，后續(xù)的章節(jié)進(jìn)行詳情說明。高并發(fā)環(huán)境下加鎖雖然能夠保證正確性，但是也會(huì)帶來其他的問題：

• 加鎖操作過多會(huì)降低系統(tǒng)的并發(fā)訪問性能
• Redis客戶端要加鎖，需要使用分布式鎖，而分布式鎖實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，增加復(fù)雜度。

總結(jié)

本文講解了針對(duì)并發(fā)訪問Redis如何保證原子性操作，針對(duì)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，選擇合適的方案，更多相關(guān)Redis 并發(fā)訪問內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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