Anwendung von Redis bei der verteilten Aufgabenplanung

Mit dem kontinuierlichen Wachstum des Internetgeschäfts findet der Einsatz verteilter Systeme immer mehr Verbreitung. Die Aufgabenplanung in verteilten Systemen ist eine wichtige Funktion. In einer herkömmlichen eigenständigen Umgebung müssen bei der Aufgabenplanung nicht allzu viele Probleme berücksichtigt werden. In einer verteilten Umgebung sind die Probleme bei der Aufgabenplanung jedoch komplexer. Redis ist eine leistungsstarke In-Memory-Datenbank, die uns bei der Lösung vieler Probleme bei der verteilten Aufgabenplanung helfen kann.

Arbeitsmodus von Redis

Redis verwendet Speicher und seine Datenzugriffsgeschwindigkeit ist viel schneller als die von festplattengespeicherten Datenbanken. Gleichzeitig verfügt Redis über eine sehr flexible Datenstrukturunterstützung und kann eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsszenarien unterstützen. Bei der verteilten Aufgabenplanung kann Redis in vielen Aspekten verwendet werden, z. B. für Aufgabenwarteschlangen, verteilte Sperren, Veröffentlichung und Abonnement usw.

Anwendung von Redis in der Aufgabenwarteschlange

In einem verteilten System muss eine Aufgabe häufig von mehreren Diensten verarbeitet werden. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Warteschlange erforderlich, um die Verarbeitung von Aufgaben durch verschiedene Dienste zu koordinieren. Als leistungsstarke In-Memory-Datenbank wird Redis häufig in Aufgabenwarteschlangen verwendet.

Im Fall einer Einzelmaschinen-Aufgabenwarteschlange kann Redis Aufgaben über den Listentyp (Liste) speichern. Nehmen wir als Beispiel die Warteschlangenfront: Wenn eine neue Aufgabe in die Warteschlange eintritt, kann die Aufgabe über den Befehl lpush in den Kopf der Liste eingefügt werden. Wenn der Dienst eine Aufgabe herausnehmen muss, können Sie den Befehl lpop verwenden, um die Aufgabe am Ende der Liste herauszunehmen. Wenn die Aufgabenverarbeitung abgeschlossen ist, können Sie den Befehl del verwenden, um die abgeschlossene Aufgabe aus der Aufgabenwarteschlange zu löschen.

In einer verteilten Aufgabenwarteschlange müssen verteilte Sperren verwendet werden, um zu verhindern, dass mehrere Dienste gleichzeitig dieselbe Aufgabe verarbeiten. Der SETNX-Befehl in Redis kann uns bei der Implementierung der verteilten Sperrfunktion helfen. Wenn ein Dienst eine Aufgabe abrufen muss, muss er zunächst eine verteilte Sperre erwerben. Nur der Dienst, der die Sperre erhält, kann die Aufgabe zur Verarbeitung herausnehmen. Wenn es anderen Diensten nicht gelingt, die Sperre zu erhalten, müssen sie warten, bis die Sperre aufgehoben wird, bevor sie mit der Aufgabe fortfahren können.

Anwendung von Redis in verteilten Sperren

Verteilte Sperren sind eine Technologie, die den Zugriff auf gemeinsame Ressourcen zwischen mehreren Anwendungen oder Diensten koordiniert. Bei der verteilten Aufgabenplanung erfordert die Aufgabenplanung die Koordination zwischen mehreren Diensten. Zu diesem Zeitpunkt werden verteilte Sperren zum Schlüssel für eine reibungslose Zusammenarbeit.

Eine auf Redis basierende verteilte Sperre kann über den Befehl SETNX (SET if Not eXists) implementiert werden. Wenn ein Dienst eine Sperre erwerben muss, muss er versuchen, über den SETNX-Befehl ein Schlüssel-Wert-Paar mit dem Namen lock_name zu Redis hinzuzufügen. Wenn die Einstellung erfolgreich ist, hat der Dienst die Sperre erworben. Wenn auch andere Dienste versuchen, diesen Vorgang auszuführen, schlägt der SETNX-Befehl fehl, da das Schlüssel-Wert-Paar bereits in Redis vorhanden ist. Sie können die Sperre innerhalb des Redis-Timeout-Zeitraums nach dem Schlüsselnamen abfragen. Wenn ein anderer Dienst bereits die Sperre hält, wartet der aktuelle Dienst eine Zeit lang, bevor er versucht, die Sperre zu erhalten.

Nachdem Sie die Sperrressource erhalten haben, müssen Sie die Sperre nach Abschluss der Verarbeitung aktiv aufheben. Sie können die Ablaufzeit des Schlüssel-Wert-Paares festlegen erreicht, löscht Redis automatisch den Schlüsselwert. Wenn der Dienstwiderstand beim Lösen der Sperre plötzlich aufhört, muss die Ablaufzeit der Sperre die Ausfallzeit berücksichtigen. Im Allgemeinen stellen wir die Sperrzeit länger ein, um zu verhindern, dass die Sperre aufgrund von Ausfallzeiten rechtzeitig freigegeben wird.

Einsatz von Redis in Publish- und Subscribe-Systemen

Redis kann auch in Publish- und Subscribe-Systemen bei der verteilten Aufgabenplanung eingesetzt werden. In einer verteilten Umgebung ist es normalerweise notwendig, zwischen verschiedenen Diensten zu koordinieren, um Aufgaben zu erledigen. Das Publish-Subscribe-Modell ermöglicht es Abonnenten (Subscriber), Nachrichten (Message) von Interesse zu abonnieren. Wenn der Nachrichtenherausgeber (Publisher) die entsprechende Nachricht veröffentlicht, kann der Abonnent die entsprechende Nachricht empfangen.

Die Implementierung von Redis-Abonnenten ist sehr einfach. Wir müssen lediglich einen bestimmten Kanal (Channel) in Redis abonnieren, um vom Herausgeber gesendete Nachrichten zu empfangen. Die Benachrichtigung des Herausgebers kann über den Veröffentlichungsbefehl von Redis abgeschlossen werden. Wenn der Herausgeber Nachrichten an Abonnenten senden muss, führen Sie einfach den Veröffentlichungsbefehl aus.

Der Publish-Subscribe-Modus und der Task-Queue-Modus unterscheiden sich in der Implementierung. Im Publish-Subscribe-Modus muss Redis sicherstellen, dass die Nachricht zum Zeitpunkt der Veröffentlichung erfolgt vom Abonnenten korrekt konsumiert werden, da das Abonnement möglicherweise offline war. Der Abonnent kann nur garantieren, dass die Nachricht an den Server übermittelt wird, aber er kann nicht garantieren, dass die Nachricht konsumiert wird.

Zusammenfassung

Bei der verteilten Aufgabenplanung wird Redis häufig verwendet. Redis bietet eine Vielzahl praktischer Datentypunterstützung und seine hohe Leistung macht auch die Anwendung von Redis bei der verteilten Aufgabenplanung komfortabler. Wenn wir mit komplexen Problemen bei der Planung verteilter Aufgaben konfrontiert sind, können wir die Verwendung von Redis in Betracht ziehen, was unsere Entwicklungsschwierigkeiten und -komplexität erheblich reduzieren kann.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonAnwendung von Redis bei der verteilten Aufgabenplanung. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!