Redis相關知識(二)

2021-10-18 22:21:35 字數 2618 閱讀 7438

redis 事務的本質是通過multi、exec、watch等一組命令的集合。事務支援一次執行多個命令,乙個事務中所有命令都會被序列化。在事務執行過程,會按照順序序列化執行佇列中的命令,其他客戶端提交的命令請求不會插入到事務執行命令序列中。

事務開始 multi       

命令入隊

事務執行 exec

原子性是指事務是乙個不可分割的工作單位,事務中的操作要麼都發生,要麼都不發生。

事務前後資料的完整性必須保持一致。

多個事務併發執行時,乙個事務的執行不應影響其他事務的執行

永續性是指乙個事務一旦被提交,它對資料庫中資料的改變就是永久性的,接下來即使資料庫發生故障也不應該對其有任何影響

redis 是單程序程式,並且它保證在執行事務時,不會對事務進行中斷,事務可以執行直到執行完所有事務佇列中的命令為止。因此,redis 的事務是總是帶有隔離性的。

redis中,單條命令是原子性執行的,但事務不保證原子性,且沒有回滾。事務中任意命令執行失敗,其餘的命令仍會被執行。

redis為單程序單執行緒模式,採用佇列模式將併發訪問變成序列訪問,且多客戶端對redis的連線並不存在競爭關係redis中可以使用setnx命令實現分布式鎖。

當且僅當 key 不存在,將 key 的值設為 value。若給定的 key 已經存在,則 setnx 不做任何動作

setnx 是『set if not exists』(如果不存在,則 set)的簡寫。

返回值:設定成功,返回 1 。設定失敗,返回 0 

使用setnx完成同步鎖的流程及事項如下:

使用setnx命令獲取鎖,若返回0(key已存在,鎖已存在)則獲取失敗,反之獲取成功

為了防止獲取鎖後程式出現異常,導致其他執行緒/程序呼叫setnx命令總是返回0而進入死鎖狀態,需要為該key設定乙個「合理」的過期時間

釋放鎖,使用del命令將鎖資料刪除

redis 官方站提出了一種權威的基於 redis 實現分布式鎖的方式名叫 redlock,此種方式比原先的單節點的方法更安全。它可以保證以下特性:

安全特性:互斥訪問,即永遠只有乙個 client 能拿到鎖

避免死鎖:最終 client 都可能拿到鎖,不會出現死鎖的情況,即使原本鎖住某資源的 client crash 了或者出現了網路分割槽

容錯性:只要大部分 redis 節點存活就可以正常提供服務

快取雪崩是指快取同一時間大面積的失效,所以,後面的請求都會落到資料庫上,造成資料庫短時間內承受大量請求而崩掉。

解決方案

快取資料的過期時間設定隨機,防止同一時間大量資料過期現象發生。

一般併發量不是特別多的時候,使用最多的解決方案是加鎖排隊。

給每乙個快取資料增加相應的快取標記,記錄快取的是否失效,如果快取標記失效,則更新資料快取。

快取穿透是指快取和資料庫中都沒有的資料,導致所有的請求都落到資料庫上,造成資料庫短時間內承受大量請求而崩掉。

解決方案

介面層增加校驗,如使用者鑑權校驗,id做基礎校驗,id<=0的直接攔截;

從快取取不到的資料,在資料庫中也沒有取到,這時也可以將key-value對寫為key-null,快取有效時間可以設定短點,如30秒(設定太長會導致正常情況也沒法使用)。這樣可以防止攻擊使用者反覆用同乙個id暴力攻擊

採用布隆過濾器,將所有可能存在的資料雜湊到乙個足夠大的 bitmap 中,乙個一定不存在的資料會被這個 bitmap 攔截掉,從而避免了對底層儲存系統的查詢壓力

快取擊穿是指快取中沒有但資料庫中有的資料(一般是快取時間到期),這時由於併發使用者特別多,同時讀快取沒讀到資料,又同時去資料庫去取資料,引起資料庫壓力瞬間增大,造成過大壓力。和快取雪崩不同的是,快取擊穿指併發查同一條資料,快取雪崩是不同資料都過期了,很多資料都查不到從而查資料庫。

解決方案

設定熱點資料永遠不過期。

加互斥鎖,互斥鎖

兩者都是非關係型記憶體鍵值資料庫,現在公司一般都是用 redis 來實現快取,而且 redis 自身也越來越強大了!redis 與 memcached 主要有以下不同:

(1) memcached所有的值均是簡單的字串,redis作為其替代者,支援更為豐富的資料型別

(2) redis的速度比memcached快很多

(3) redis可以持久化其資料

一般來說,就是如果你的系統不是嚴格要求快取+資料庫必須一致性的話,快取可以稍微的跟資料庫偶爾有不一致的情況,最好不要做這個方案,讀請求和寫請求序列化,串到乙個記憶體佇列裡去,這樣就可以保證一定不會出現不一致的情況

序列化之後,就會導致系統的吞吐量會大幅度的降低,用比正常情況下多幾倍的機器去支撐線上的乙個請求。

還有一種方式就是可能會暫時產生不一致的情況,但是發生的機率特別小,就是先更新資料庫,然後再刪除快取。

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