Cara menggunakan kunci optimistik redis dan kunci pesimis

Konsep

Redis ialah sistem storan nilai kunci dalam memori yang menyokong pelbagai struktur data, termasuk rentetan, cincang, senarai, dsb. Redis menyediakan dua mekanisme penguncian, iaitu penguncian optimistik dan penguncian pesimis.

Kunci optimistik

Kunci optimistik ialah strategi kawalan serentak yang optimistik dalam kebanyakan kes, data tidak akan diduduki oleh urutan lain, jadi setiap kali data perlu diubah suai, ia akan. tidak boleh diduduki oleh benang lain Kunci diperoleh dan pengubahsuaian dibuat secara langsung. Dalam Redis, penguncian optimistik boleh dilaksanakan melalui arahan WATCH dan CAS Perintah WATCH digunakan untuk memantau satu atau lebih kunci, dan arahan CAS digunakan untuk menyemak dan mengemas kini nilai kunci.

Sebagai contoh, jika terdapat kaunter dengan kaunter nama kunci, berbilang pelanggan perlu mengendalikannya. Anda boleh menggunakan penguncian optimistik untuk memantau kunci pembilang sebelum setiap operasi klien dengan melaksanakan arahan WATCH

WATCH counter
current_count = GET counter
new_count = current_count + 1
MULTI
SET counter new_count
EXEC

Kemudian, sebelum arahan EXEC dilaksanakan, gunakan arahan GET untuk mendapatkan nilai kunci pembilang sekali lagi dan letakkan ia Bandingkan dengan nilai yang diperoleh sebelum ini. Jika nilai adalah sama, ini bermakna tiada pelanggan lain telah mengubah suai kunci kaunter pada masa ini, anda boleh menggunakan arahan CAS untuk menetapkan nilai baharu kepada kunci kaunter. Jika nilainya berbeza, ini bermakna pelanggan lain telah mengubah suai kunci kaunter dalam tempoh ini dan operasi perlu dilakukan semula.

GET counter

Kunci pesimis

Kunci pesimis ialah strategi kawalan serentak pesimis Ia percaya bahawa data akan diduduki oleh urutan lain dalam kebanyakan kes, jadi setiap kali data perlu diubah suai, ia akan. Mula-mula Dapatkan kunci untuk memastikan tiada benang lain boleh mengakses data semasa pengubahsuaian. Dalam Redis, penguncian pesimis boleh dilaksanakan melalui arahan WATCH, yang boleh memantau satu atau lebih kunci Jika nilai mana-mana kunci yang dipantau berubah semasa pelaksanaan transaksi, keseluruhan transaksi akan ditarik balik.

Masih contoh di atas

WATCH counter
current_count = GET counter
new_count = current_count + 1
MULTI
SET counter new_count
EXEC

Jika pelanggan lain mengubah suai kunci kaunter semasa pelaksanaan transaksi, keseluruhan transaksi akan ditarik balik dan perlu dilaksanakan semula.

Walaupun penguncian pesimis boleh memastikan kelebihan ketekalan data, kelemahannya ialah ia perlu memperoleh kunci terlebih dahulu, yang boleh menyebabkan sekatan benang, sekali gus menjejaskan prestasi serentak.

Contoh Kunci Optimis

Andaikan terdapat platform e-dagang di mana pengguna boleh membeli barangan. Untuk memastikan pengurangan inventori produk adalah konsisten, mekanisme penguncian optimistik Redis boleh digunakan untuk mencapai matlamat ini.

Pertama, kita perlu menyimpan maklumat inventori setiap produk dalam Redis menggunakan struktur data cincang, contohnya:

Kemudian, dalam logik perniagaan, apabila pengguna membeli produk, The langkah berikut perlu dilakukan:

• Gunakan arahan WATCH untuk memantau kunci inventori produk, seperti stok:sku001; Arahan GET untuk mendapatkan kuantiti inventori produk semasa ;

• Semak sama ada inventori produk mencukupi, jika tidak, kembalikan mesej ralat terus;

• Kira kuantiti inventori baharu dan gunakan arahan MULTI untuk membukanya A urus niaga;

  Lakukan urus niaga jika terdapat pelanggan lain semasa pelaksanaan Jika inventori produk diubah suai pada akhirnya, urus niaga akan ditarik balik dan perlu dilaksanakan semula.

• Berikut ialah contoh kod yang dilaksanakan menggunakan Spring Boot:

@Service
public class OrderService {
    private final RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate;

    @Autowired
    public OrderService(RedisTemplate<String, Integer> redisTemplate) {
        this.redisTemplate = redisTemplate;
    }

    public void placeOrder(String sku, int quantity) {
        String stockKey = "stock:" + sku;
        while (true) {
            // 监视商品库存键，以便在事务开始前检测是否有其他客户端修改了库存
            redisTemplate.watch(stockKey);
            // 获取当前库存数量
            int currentStock = redisTemplate.opsForHash().get(stockKey, sku);
            // 检查库存是否足够
            if (currentStock < quantity) {
                // 库存不足，放弃事务并抛出异常
                redisTemplate.unwatch();
                throw new RuntimeException("Out of stock");
            }
            // 计算新的库存数量
            int newStock = currentStock - quantity;
            // 开始事务
            redisTemplate.multi();
            // 更新库存数量
            redisTemplate.opsForHash().put(stockKey, sku, newStock);
            // 提交事务
            List<Object> results = redisTemplate.exec();
            // 如果事务执行成功，则退出循环
            if (results != null) {
                break;
            }
            // 如果事务执行失败，则重试
        }
    }
}

• Dalam kod di atas, kami menggunakan RedisTemplate untuk mengendalikan Redis, di mana kaedah jam tangan digunakan untuk memantau kunci inventori produk, kaedah opsForHash digunakan untuk mendapatkan dan mengubah suai nilai inventori produk, dan kaedah multi dan exec digunakan untuk membuka dan menyerahkan transaksi.
  Contoh kunci pesimis
• Selain penguncian optimistik, Redis juga menyokong penguncian pesimis, yang boleh dicapai dengan menetapkan bendera NX (Tidak Wujud) atau XX (Wujud). Contohnya, apabila bendera NX ditetapkan kepada benar, jika kunci tidak wujud, OK akan dikembalikan dan kunci akan dibuat jika kunci sudah wujud, null akan dikembalikan, menunjukkan kegagalan untuk mendapatkan kunci. Sebaliknya, apabila bendera XX ditetapkan kepada benar, jika kunci sudah wujud, OK akan dikembalikan, menunjukkan bahawa pemerolehan kunci berjaya jika kunci tidak wujud, null akan dikembalikan, menunjukkan bahawa pemerolehan kunci gagal .
  Berikut ialah kod contoh kunci pesimis yang dilaksanakan menggunakan Spring Boot:

@Service
public class OrderService {
    private final RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @Autowired
    public OrderService(RedisTemplate<String, String> redisTemplate) {
        this.redisTemplate = redisTemplate;
    }

    public void placeOrder(String sku, int quantity) {
        String lockKey = "lock:" + sku;
        // 尝试获取锁，如果锁已经存在，说明有其他线程正在执行相关操作
        Boolean locked = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "locked");
        if (!locked) {
            // 获取锁失败，抛出异常
            throw new RuntimeException("Unable to acquire lock");
        }
        // 设置锁的过期时间，防止锁被一直占用
        redisTemplate.expire(lockKey, 10, TimeUnit.SECONDS);
        try {
            // 执行订单创建、扣减库存等操作
        } finally {
            // 释放锁
            redisTemplate.delete(lockKey);
        }
    }
}

Dalam kod di atas, kami menggunakan kaedah setIfAbsent untuk cuba memperoleh kunci itu bermakna bahawa urutan lain sedang melaksanakan Untuk operasi yang berkaitan, palsu akan dikembalikan pada masa ini, menunjukkan bahawa pemerolehan kunci gagal jika tidak, benar akan dikembalikan, menunjukkan bahawa pemerolehan kunci telah berjaya. Kami mula-mula akan memperoleh kunci, kemudian menetapkan masa tamat tempoh kunci dan melakukan operasi yang sepadan, dan akhirnya melepaskan kunci.

Atas ialah kandungan terperinci Cara menggunakan kunci optimistik redis dan kunci pesimis. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!