redis之如何应对并发访问问题

写在前面

本文一起看下Redis的并发访问控制。

1：单线程的Redis为什么会有并发问题

我们知道，Redis是单线程的，为什么还是会有并发问题呢？没错，如果是单命令操作的话肯定没有并发问题，但考虑事务的场景，比如库存量，我们会按照如下的步骤进行修改:

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1：读取库存量
2：减少库存量
3：写回库存量

我们把这个流程叫做读取-修改-写回，Read-Modify-Write，简称RMW操作。以上的3个步骤，对应到Redis其实是3个命令，当存在并发时，就可能导致库存量错误了，如下图，库存量最终应该是8，但由于并发导致库存量最终是9：

2：如何解决并发问题

解决并发问题的核心点就是，让操作以原子性的方式执行，首先单命令Redis是天然支持的，另外还有就是lua脚本，对于lua脚本Redis会以原子性的方式执行，分别来看下。

2.1：单命令

对于RMW操作，正常伪代码可能如下：

这类代码，也有专门的名称，叫做临界代码块，即同时只能被一个线程执行的代码块，因为这类问题比较常见，所以Redis提供了incr和desc单命令来代替以上代码，如下：

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127.0.0.1:6379> set age 99
OK
127.0.0.1:6379> incr age
(integer) 100
127.0.0.1:6379> decr age
(integer) 99
127.0.0.1:6379> decr age
(integer) 98

但是对于具有逻辑判断的场景，就无法简单的使用一个命令来完成了，此时我们就需要使用lua脚本。

2.2：lua脚本

考虑限流场景，比如点赞，每小时来自同一个IP的点赞数不能超过100个，此时代码可能如下：

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if (containsKey(ip)) {
    int 点赞数 = get(ip);
    if (赞点数 > 100) {
        sout("点赞数超过100");
    } else {
        set(ip, 点赞数+1);
    }
} else {
    // 点赞数设置为1，并设置过期时间为3600秒
    set(ip, 1, 3600);
}

此时如果有来自同一IP的大量并发的话，最终的点赞数肯定会大于100，这不是我们想要的结果，此时，我们就可以将这块代码定义在lua脚本中，如rateLimitLua.script，可能如下：

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IF containsKey(ip)) THEN
    点赞数 = get(ip);
    IF (赞点数 > 100) THEN
        sout("点赞数超过100");
    ELSE
        set(ip, 点赞数+1);
    END
ELSE 
    // 点赞数设置为1，并设置过期时间为3600秒
    set(ip, 1, 3600);
END

然后就可以通过eval来执行了redis.cli --eval rateLimitLua.script keys,args，并且以原子的方式执行。

写在后面

参考文章列表：

Redis 单线程 为何却需要事务处理并发问题 。

Redis事务、MULTI 命令和EXEC 命令 。

最后

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