Verwendung von Redis in PHP zur Implementierung einer aktualisierten Version verteilter Sperren

Mit der Entwicklung von Webanwendungen ist die verteilte Architektur zum Standard für immer mehr Anwendungen geworden. In einer verteilten Architektur ist es jedoch zu einem Problem geworden, mit dem sich jeder Entwickler auseinandersetzen muss. Verteilte Sperren sind eine Lösung, die gegenseitige Exklusivität garantiert.

In der PHP-Sprache ist die Verwendung von Redis zum Implementieren verteilter Sperren eine gängige Methode. In diesem Artikel wird eine aktualisierte Version der Verwendung von Redis zum Implementieren verteilter Sperren vorgestellt, die eine stabilere und effizientere Lösung für die Implementierung verteilter Sperren bietet.

1. Das Grundprinzip der Implementierung verteilter Sperren durch Redis

Redis ist eine In-Memory-Datenbank, die mehrere Datentypen unterstützt und String, Hash, Es gibt fünf Datentypen: Liste, Menge und sortierte Menge.

In Redis können wir den Wert eines Schlüssels namens lock auf den aktuellen Zeitstempel setzen, was Erfolg bedeutet und anzeigt, dass die Sperre erhalten wurde Der Rückgabewert ist 0, was bedeutet, dass die Sperre von einem anderen Client erhalten wurde und die Sperranforderung fehlgeschlagen ist.

Wenn Sie die Sperre aufheben müssen, können Sie die Sperre mit dem Befehl del löschen.

Der grundlegende Prozess der Verwendung von Redis zum Implementieren verteilter Sperren ist wie folgt:

1) Sperre anfordern: Legen Sie den Schlüsselnamen auf Sperre, den Wert auf die aktuelle Zeit und fest die Ablaufzeit der Sperre Ablaufzeit (die Ablaufzeit soll verhindern, dass die Sperre versehentlich gehalten wird, was zur Verschwendung von Systemressourcen führt).

2) Sperre freigeben: Überprüfen Sie, ob der Wert der aktuellen Sperre der Identität des Sperrinhabers entspricht (d. h. dem Wert, der beim Anfordern der Sperre festgelegt wurde). Wenn ja, löschen Sie die Sperre und geben Sie sie frei Ressource.

3) Deadlock vermeiden: Legen Sie die Ablaufzeit der Sperre fest und schließen Sie den Vorgang innerhalb der Ablaufzeit ab, da sonst Deadlock-Probleme auftreten.

Diese Implementierung weist jedoch die folgenden Mängel auf:

1) Wenn der Sperrinhaber es nicht rechtzeitig nach dem Erwerb der Sperre freigibt, ist die Ablaufzeit der Sperre abgelaufen. Andere Clients erwerben die Sperre, wodurch die Sperre gleichzeitig erworben wird.

2) Wenn Client A die Sperre erworben hat, der Thread jedoch hängt oder die Verbindung verloren geht, kann der Client, der die Sperre innehat, die Sperre nicht rechtzeitig aufheben, was dazu führt, dass andere Clients nichts von A erfahren . Wenn Sie eine Sperre halten und die Sperre direkt erwerben, treten auch Probleme mit der Parallelität auf.

3) Wenn der Sperrhalter die Sperre nicht rechtzeitig nach Abschluss des Vorgangs freigibt, führt dies zu einer Verschwendung von Ressourcen und beeinträchtigt die Leistung.

Als Reaktion auf die oben genannten Probleme können wir die verteilte Sperrimplementierung von Redis aktualisieren.

2. Redis implementiert eine aktualisierte Version der verteilten Sperre

Das Implementierungsprinzip der aktualisierten Version der verteilten Sperre von Redis basiert auf den Transaktionseigenschaften von Redis ist besser als die Basisversion und robuster und sicherer.

In Redis können wir MULTI- und EXEC-Befehle verwenden, um Transaktionen zu implementieren.

MULTI stellt den Beginn einer Transaktion dar, was dem Öffnen einer Transaktion entspricht.

EXEC stellt die Übermittlung einer Transaktion dar, was der Übermittlung einer Transaktion entspricht.

Während der Transaktionsausführung haben die ausgeführten Befehle keine Auswirkungen auf andere Clients. Alle Befehle in einer Transaktion werden erst wirksam, wenn der Client, der die Transaktion ausführt, sie festschreibt.

Mit der Transaktionsfunktion können wir die oben genannten Sperren „Anforderungssperre“, „Sperre freigeben“ und „Deadlock vermeiden“ in der Basisversion in eine Transaktion einfügen.

Die detaillierten Schritte sind wie folgt:

1) Transaktionsstart: Der MULTI-Befehl startet eine Transaktion. Schreiben Sie den aktuellen Zeitstempel als Sperrwert in den Sperrwert.

2) Ablaufzeit festlegen: Verwenden Sie den Befehl EXPIRE, um die Ablaufzeit der Sperre festzulegen (um zu vermeiden, dass sie zu lange gehalten wird, können Ressourcen rechtzeitig freigegeben werden).

3) Transaktionseinreichung: Verwenden Sie den EXEC-Befehl, um die Transaktion einzureichen.

4) Sperre aufheben: Der Sperreninhaber verwendet die Löschanweisung DEL, um den Sperrwert zu löschen. Bei diesem Vorgang gibt die Engine die Sperre automatisch frei. Mit der DEL-Anweisung wird ein Schlüssel aktiv gelöscht. Der DEL-Befehl versucht auch, den Befehl auszuführen, wenn der Schlüssel nicht vorhanden ist. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Clients die Sperre normal aufheben und einen Deadlock vermeiden können.

Auf diese Weise können wir verteilte Schleusen sicherer und stabiler betreiben. Selbst wenn der Sperrhalter hängen bleibt oder die Verbindung verloren geht, kann die Sperre nach Ablauf der Ablaufzeit automatisch aufgehoben werden.

Wenn außerdem ein anderer Client die Sperre vor dem EXEC-Befehl erhält, schlägt die Transaktionsausführung fehl und die Sperre wird nicht erworben. Dadurch können Parallelitätsprobleme vermieden und die Datenkonsistenz und -integrität sichergestellt werden.

3. Best Practice für Redis zum Implementieren verteilter Sperren

Wenn Sie Redis zum Implementieren verteilter Sperren verwenden, müssen Sie auf die folgenden Probleme achten: # 🎜🎜#

1) Achten Sie auf die Ablaufzeit: Die Ablaufzeit muss entsprechend dem Geschäftsszenario angepasst werden. Im Allgemeinen muss die Sperre nach Ablauf der Vorgangszeit aufgehoben werden. Eine zu kurze Ablaufzeit führt dazu, dass die Sperre vorzeitig aufgehoben wird, während eine zu lange Ablaufzeit dazu führt, dass die Sperre zu lange belegt ist, was sich negativ auf die Leistung auswirkt.

2) Stellen Sie die hohe Verfügbarkeit von Redis sicher: Wenn Sie Redis für verteilte Sperren verwenden, müssen Sie die hohe Verfügbarkeit des Redis-Clusters sicherstellen. Wenn Redis auflegt, muss rechtzeitig auf das Backup-Redis umgeschaltet werden.

3) Wägen Sie die Häufigkeit der Sperrkonkurrenz und die Kosten der Sperren ab: Zu viel Sperrkonkurrenz kann zu extremen Leistungsengpässen führen. Daher müssen Sie abwägen, ob Sie im aktuellen Geschäftsszenario Sperren verwenden müssen, und eine angemessene Strategie für den Sperrenwettbewerb festlegen.

4) Stellen Sie eine hohe Leistung sicher: In Redis kann die Verwendung des Pipeline-Befehls die Leistung erheblich verbessern. Gleichzeitig muss sichergestellt werden, dass die Bereitstellungsmethode des Redis-Clusters dem Geschäftsszenario entspricht, und die Leistung durch Optimierung der Befehlsparameter und des Befehlsausführungsprozesses verbessert werden.

Im Allgemeinen ist die Implementierung verteilter Sperren durch Redis ein wichtiges Mittel, um Datensicherheit und Ressourcenkonsistenz in einer verteilten Umgebung sicherzustellen. Bei der tatsächlichen Entwicklung müssen wir viele Faktoren wie Geschäftsszenarien, Datenstrukturen und Optimierungsstrategien berücksichtigen, um eine effiziente und sichere verteilte Sperrlösung sicherzustellen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonVerwendung von Redis in PHP zur Implementierung einer aktualisierten Version verteilter Sperren. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!