Redis réalise une garantie de cohérence et de fiabilité des transactions distribuées

Redis est une base de données NoSQL open source hautes performances En raison de sa vitesse de lecture et d'écriture rapide et de sa structure de données riche, elle est largement utilisée dans le cache, les files d'attente, les verrous distribués, etc. Cependant, son application dans le domaine des transactions distribuées doit encore être étudiée plus en détail. Cet article partira des caractéristiques de Redis et explorera comment utiliser Redis pour garantir la cohérence et la fiabilité des transactions distribuées.

1. Fonctionnalités de structure de données de Redis

Redis prend en charge un large éventail de structures de données, notamment des chaînes, des listes, des tables de hachage, des ensembles, etc. Ces structures de données présentent différents avantages selon différents scénarios d'application. Par exemple, les types de chaînes peuvent servir de caches, les ensembles triés peuvent servir de classements et les listes et tables de hachage peuvent servir de files d'attente de messages. Ces structures de données peuvent nous offrir certaines commodités dans les applications de transactions distribuées, telles que :

1. Garantie d'atomicité des transactions

Redis prend en charge les transactions, et une transaction peut inclure plusieurs commandes. Lors de l'exécution de la transaction, si une erreur se produit, l'intégralité de la transaction sera annulée pour garantir l'atomicité de la transaction.

2. Opérations de lecture et d'écriture à grande vitesse

Redis a des vitesses de lecture et d'écriture très rapides, ce qui est très important pour les applications de transactions distribuées qui doivent lire et écrire des données rapidement.

3. Prise en charge de la fonctionnalité de file d'attente de messages

Les listes et les tables de hachage de Redis peuvent être utilisées comme files d'attente de messages. Lors de la mise en œuvre de transactions distribuées, ces structures de données peuvent être utilisées pour la livraison de messages, améliorant ainsi la fiabilité de l'application.

2. Comment Redis implémente les transactions distribuées

Sur la base des caractéristiques de la structure des données de Redis, nous pouvons utiliser les méthodes suivantes pour obtenir la cohérence et la fiabilité des transactions distribuées :

1. Méthode de mise en cache des transactions

En distribution Dans la transaction- applications basées sur, nous devons généralement garantir l’atomicité de plusieurs opérations. Redis prend en charge les transactions et peut contenir plusieurs commandes dans une transaction, ce qui nous permet de garantir l'atomicité. Nous pouvons utiliser la méthode du cache de transactions Redis pour garantir l'atomicité et la fiabilité.

La méthode d'implémentation spécifique est la suivante :

(1) Encapsulez plusieurs opérations dans une seule transaction, utilisez la commande MULTI pour ouvrir la transaction et utilisez la commande EXEC pour soumettre la transaction

(2) Utilisez la commande WATCH ; pour surveiller les données clés de la transaction. Si les données clés sont modifiées par d'autres clients, Redis mettra fin à l'exécution de la transaction en cours

(3) Utilisez le mécanisme d'annulation de transaction de Redis pour garantir la cohérence de la transaction ;

Par exemple, si nous devons transférer 10 yuans du compte A vers le compte B, nous pouvons utiliser la commande suivante :

Compte WATCH-A compte-B
MULTI
Compte DECRBY-A 10
Compte INCRBY-B 10
EXEC

2. Méthode de verrouillage pessimiste

Le verrouillage pessimiste est un mécanisme de verrouillage courant. Il peut garantir que les autres clients ne modifieront pas les données clés pendant la période de verrouillage, garantissant ainsi la cohérence des données. Dans Redis, nous pouvons utiliser la commande SETNX pour implémenter le verrouillage pessimiste distribué.

La méthode de mise en œuvre spécifique est la suivante :

(1) Utilisez la commande SETNX pour verrouiller les données clés. Par exemple, si nous devons transférer 10 yuans du compte A vers le compte B, nous pouvons exécuter la commande suivante :

SETNX lock true

(2) Si le verrouillage réussit, utilisez les données clés si le verrouillage échoue, attendez et réessayez. Par exemple, nous pouvons exécuter la commande suivante :

while (true) {
if (SETNX lock true == 1) {

DECRBY account-A 10
INCRBY account-B 10

}
DEL lock
}

3. Méthode de verrouillage optimiste

Le verrouillage optimiste est une comparaison Mécanisme de verrouillage léger qui ne verrouille pas les données clés. Au lieu de cela, il obtient d'abord le numéro de version des données (ou utilise des informations telles que les horodatages) avant de mettre à jour les données, puis compare le numéro de version lors de la mise à jour des données. Si les numéros de version sont incohérents, cela signifie que les données clés ont été modifiées par d'autres clients et doivent être réessayées.

Dans Redis, nous pouvons utiliser la commande WATCH et la commande CAS (Compare and Swap) pour implémenter le verrouillage optimiste.

La méthode de mise en œuvre spécifique est la suivante :

(1) Utilisez la commande WATCH pour surveiller les données clés ;

(2) Obtenez le numéro de version ou l'horodatage des données clés ;

(3) Manipulez les données clés ; (4) Utilisez la commande CAS pour comparer le numéro de version ou l'horodatage. S'ils sont cohérents, soumettez l'opération, sinon réessayez.

Par exemple, si nous devons transférer 10 yuans du compte A vers le compte B, nous pouvons exécuter la commande suivante :

REGARDER le compte-A compte-B

versionA = GET account-A-version

versionB = GET account- B- version
compte-A = GET compte-A
compte-B = GET compte-B
compte-A -= 10
compte-B += 10
versionA += 1
versionB += 1
MULTI
SET compte -A -version versionA
SET compte-B-version versionB
SET compte-A compte-A
SET compte-B compte-B
EXEC

3 Redis réalise la garantie de cohérence et de fiabilité des transactions distribuées

Dans Redis , pour obtenir la cohérence et la fiabilité des transactions distribuées, les facteurs suivants doivent être pris en compte :

Synchronisation des données du cluster Redis

1. La synchronisation des données est requise entre les différents nœuds du cluster Redis pour garantir la cohérence des données. Nous pouvons utiliser le mécanisme de réplication de Redis pour copier les données du nœud maître vers le nœud esclave. Si le nœud maître tombe en panne, le nœud esclave peut être mis à niveau vers le nœud maître pour garantir la disponibilité du cluster.

2. Haute disponibilité du cluster Redis

Afin d'assurer la haute disponibilité du cluster Redis, nous pouvons utiliser Redis Sentinel pour surveiller et gérer le cluster Redis. Sentinel surveillera l'état de fonctionnement du nœud Redis et tentera de le réparer automatiquement lorsqu'une panne est détectée. Plus précisément, lorsque Sentinel constate que le nœud maître n'est pas disponible, il coordonnera les nœuds esclaves pour élire un nouveau nœud maître.

3. Gestion des exceptions

Lorsqu'une exception se produit, des mesures de traitement appropriées doivent être prises. Par exemple, lors de l'exécution d'une transaction distribuée, s'il s'avère que les données clés ont été modifiées par d'autres clients, la transaction en cours doit être annulée et réexécutée. En cas de panne de nœud dans le cluster Redis, un basculement est requis et une réparation automatique est tentée. Nous pouvons utiliser la commande WATCH de Redis, le mécanisme d'annulation des transactions, le mécanisme de surveillance et de gestion des clusters pour gérer ces situations anormales.

4. Sauvegarde et récupération des données

Afin d'éviter toute perte de données, nous pouvons régulièrement sauvegarder les données du cluster Redis. Les sauvegardes peuvent être stockées sur un disque local ou sur un serveur distant. En cas de perte de données ou de dommages au disque dur, nous pouvons utiliser les données de sauvegarde pour les restaurer.

Pour résumer, Redis est une base de données NoSQL hautes performances, évolutive et facile à utiliser qui joue un rôle important dans les applications de transactions distribuées. En utilisant rationnellement les caractéristiques de la structure des données de Redis, nous pouvons atteindre la cohérence et la fiabilité des transactions distribuées. Dans le même temps, vous devez prêter attention aux détails techniques tels que la synchronisation des données, la haute disponibilité, la gestion des exceptions et la sauvegarde des données du cluster Redis pour garantir la stabilité et la fiabilité de Redis dans les applications de transactions distribuées.

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