Verwendung von Redis zur Implementierung verteilter Sperren in Beego

Mit der rasanten Entwicklung des Internets werden die Anwendungen verteilter Systeme immer weiter verbreitet. In verteilten Systemen arbeiten häufig mehrere Knoten mit derselben Ressource. Um Probleme mit gleichzeitigen Operationen zu vermeiden, ist ein Mechanismus erforderlich, um die Reihenfolge der Operationen auf jedem Knoten zu koordinieren. Dies ist eine verteilte Sperre.

Redis ist eine Open-Source-Hochleistungs-Cache-Datenbank, die zu einer der am häufigsten verwendeten Lösungen in verteilten Systemen geworden ist. Es bietet eine verteilte Sperrimplementierung basierend auf atomaren Operationen. In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie mit Redis verteilte Sperren im Beego-Framework implementieren.

1. So implementieren Sie verteilte Sperren

Es gibt viele Möglichkeiten, verteilte Sperren zu implementieren, z. B. datenbankbasierte Sperren, Zookeeper-basierte Sperren, Redis-basierte Sperren usw. In diesem Artikel stellen wir hauptsächlich die auf Redis basierende Sperrimplementierung vor.

Der von Redis bereitgestellte Befehl setnx (SET if Not eXists) kann erkennen, dass ein Schlüssel nur dann erfolgreich festgelegt werden kann, wenn er nicht vorhanden ist, andernfalls schlägt die Einstellung fehl. Aus diesem Grund können wir verteilte Sperren basierend auf Redis implementieren. Der spezifische Prozess ist wie folgt:

1. Der Client versucht, die Sperre zu erhalten, fordert Redis auf, einen Schlüssel einzufügen, und setzt den Wert auf ein eindeutiges Zufallszeichenfolgen-Token.
2. Wenn das zurückgegebene Ergebnis 1 ist, bedeutet dies, dass die Sperrenerfassung erfolgreich war, andernfalls schlägt die Sperrenerfassung fehl.
3. Bevor die Sperre aufgehoben wird, muss der Kunde die Ablaufzeit des Schlüssels regelmäßig aktualisieren. Dies liegt daran, dass ein Client, nachdem er die Sperre erworben hat, aufgrund eines Programmabsturzes oder aus anderen Gründen während der Ausführung der Geschäftslogik möglicherweise nicht die Möglichkeit hat, die Sperre aktiv aufzuheben.
4. Nach Abschluss der Geschäftsverarbeitung muss der Client die Sperre aktiv aufheben und den Befehl Redis del aufrufen, um den Schlüssel zu löschen.

2. Verwenden Sie Redis, um verteilte Sperren im Beego-Framework zu implementieren.

Beego ist ein Web-Framework für die schnelle Entwicklung von Go-Anwendungen. Es ist einfach, leicht zu erlernen, effizient, flexibel und skalierbar. Es ist auch sehr praktisch, Redis zum Implementieren verteilter Sperren im Beego-Framework zu verwenden.

1. Redis in Beego verwenden

Zuerst müssen Sie Redis in Beego verwenden. Wir können das im Beego-Framework integrierte Cache-Modul verwenden. Das beego/cache-Paket bietet die Kapselung von Cache-Diensten von Drittanbietern, einschließlich Beegocache, Filecache, Memorycache, Redis, Memcache, SSDB, LevelDB und anderen Cache-Adaptern.

Zuerst müssen wir die Redis-Verbindungsinformationen und Cache-Eigenschaften in der Konfigurationsdatei konfigurieren:

// 在conf/app.conf中加入如下配置信息

cache = redis 
adapter = redis
conn = 127.0.0.1:6379
dbnum = 0

Wenn die Anwendung dann startet, müssen wir ein Cache-Objekt erstellen, um eine Verbindung zu Redis herzustellen. Der Code lautet wie folgt:

import(
    "github.com/astaxie/beego/cache"
    _ "github.com/astaxie/beego/cache/redis"
)

func main() {
    bm, err := cache.NewCache("redis", `{"conn":"127.0.0.1:6379","dbNum":"0"}`)
    if err != nil {
        fmt.Println("cache err:", err)
        return
    }
}

2. Implementierung von verteilten Sperren

Nachdem wir Redis und Cache-Objekte haben, können wir mit der Implementierung verteilter Sperren beginnen. In diesem Beispiel implementieren wir eine einfache Zählerschnittstelle, die eine verteilte Sperre implementieren muss.

Definieren Sie zunächst eine Redis-Sperrstruktur:

type RedisLock struct {
    Key     string
    Token   string
    Timeout int64
}

Unter diesen ist „Key“ der Name der Sperre; „Token“ ist der Wert der Sperre, wenn der Schlüssel bereits in Redis vorhanden ist das Schloss, in Einheiten von Sekunden.

Dann implementieren Sie die Methode zum Erfassen und Freigeben der Sperre:

func (l *RedisLock) Lock() error {
    ttl := strconv.FormatInt(l.Timeout, 10)
    for {
        ok, err := bm.Do("SET", l.Key, l.Token, "EX", ttl, "NX")
        if err != nil {
            return err
        }
        if ok == nil {
            time.Sleep(time.Millisecond * time.Duration(rand.Intn(100)))
            continue
        }
        return nil
    }
}

func (l *RedisLock) Unlock() error {
    _, err := bm.Do("DEL", l.Key)
    return err
}

Der spezifische Implementierungsprozess ist wie oben erwähnt: Verwenden Sie die NX-Option des Befehls set, um Probleme mit der Sperre zu vermeiden. Wenn die Sperre erfolgreich erworben wurde, wird der Schlüssel innerhalb von a gesperrt Bestimmter Zeitraum Wenn es nicht vorhanden ist, können andere Clients die Sperre nicht erhalten, wodurch die Datenkonsistenz sichergestellt wird.

Zuletzt implementieren Sie die verteilte Sperre in Kombination mit dem Zähler:

var counter int64

func Add() {
    l := RedisLock{
        Key:     "counter_lock",
        Token:   "token",
        Timeout: 3,
    }
    err := l.Lock()
    if err != nil {
        fmt.Println("acquire lock fail, err:", err)
        return
    }
    defer l.Unlock()

    counter = counter + 1
    fmt.Println("current counter number is", counter)
}

Rufen Sie das Sperrobjekt l in der Add-Funktion ab und rufen Sie die Methode l.Lock() auf, um Datenoperationen auszuführen, nachdem die Sperre erfolgreich war, und rufen Sie l auf Die .Unlock()-Methode gibt die Sperre frei.

3. Zusammenfassung

Durch die Einführung dieses Artikels haben wir gelernt, wie man Redis verwendet, um verteilte Sperren in Beego zu implementieren. Die von Redis bereitgestellte atomare Operation setnx ist sehr effizient für die Implementierung verteilter Sperren. Im Beego-Framework wird die Implementierung verteilter Redis-Sperren einfach und intuitiv, indem das Cache-Paket für die Redis-Verbindung und den Redis-Betrieb verwendet wird.

Abschließend ist zu beachten, dass die Implementierung verteilter Sperren zwar die Datenkonsistenz effektiv sicherstellen kann, jedoch nicht alle Parallelitätsprobleme in verteilten Systemen lösen kann. Beispielsweise müssen bei der Implementierung verteilter Sperren Probleme wie Sperrzeitüberschreitung und Anti-Deadlock berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann die durch verteilte Sperren bereitgestellte Schlüsselwertsperre aufgrund von Netzwerkjitter, Fehlern usw. zu Sperrfehlern führen Berücksichtigen Sie bestimmte Geschäftsszenarien. Nehmen Sie bestimmte Verbesserungen und Optimierungen vor.

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