如何解决redis的并发问题?针对这个问题,今天小编总结了这篇文章,希望能帮助更多想解决这个问题的朋友找到更加简单易行的办法。
redis中的并发问题
使用redis作为缓存已经很久了,redis是以单进程的形式运行的,命令是一个接着一个执行的,一直以为不会存在并发的问题,直到今天看到相关的资料,才恍然大悟
具体问题实例
有个键,假设名称为myNum,里面保存的是阿拉伯数字,假设现在值为1,存在多个连接对myNum进行操作的情况,这个时候就会有并发的问题。假设有两个连接linkA和linkB,这两个连接都执行下面的操作,取出myNum的值,+1,然后再存回去,看看下面的交互:
linkA get myNum => 1
linkB get myNum => 1
linkA set muNum => 2
linkB set myNum => 2
执行完操作之后,结果可能是2,这和我们预期的3不一致。
再看一个具体的例子:
<?php
require "vendor/autoload.php";
$client = new Predis\Client([
'scheme' => 'tcp',
'host' => '127.0.0.1',
'port' => 6379,
]);
for ($i = 0; $i < 1000; $i++) {
$num = intval($client->get("name"));
$num = $num + 1;
$client->setex("name", $num, 10080);
usleep(10000);
}
设置name初始值为0,然后同时用两个终端执行上面的程序,最后name的值可能不是2000,而是一个<2000的值,这也就证明了我们上面的并发问题的存在,这个该怎么解决呢?
redis中的事务
redis中也是有事务的,不过这个事务没有mysql中的完善,只保证了一致性和隔离性,不满足原子性和持久性。
redis事务使用multi、exec命令
原子性,redis会将事务中的所有命令执行一遍,哪怕是中间有执行失败也不会回滚。kill信号、宿主机宕机等导致事务执行失败,redis也不会进行重试或者回滚。
持久性,redis事务的持久性依赖于redis所使用的持久化模式,遗憾的是各种持久化模式也都不是持久化的。
隔离性,redis是单进程,开启事务之后,会执行完当前连接的所有命令直到遇到exec命令,才处理其他连接的命令。
一致性,看了文档,觉得挺扯的,但是貌似说的没有问题。
redis中的事务不支持原子性,所以解决不了上面的问题。
当然了redis还有一个watch命令,这个命令可以解决这个问题,看下面的例子,对一个键执行watch,然后执行事务,由于watch的存在,他会监测键a,当a被修该之后,后面的事务就会执行失败,这就确保了多个连接同时来了,都监测着a,只有一个能执行成功,其他都返回失败。
127.0.0.1:6379> set a 1
OK
127.0.0.1:6379> watch a
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> incr a
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) (integer) 2
127.0.0.1:6379> get a
"2"
失败时候的例子,从最后可以看出,test的值被其他连接修改了:
127.0.0.1:6379> set test 1
OK
127.0.0.1:6379> watch test
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> incrby test 11
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
(nil)
127.0.0.1:6379> get test
"100"
我的问题如何解决
redis中命令是满足原子性的,因此在值为阿拉伯数字的时候,我可以将get和set命令修改为incr或者incrby来解决这个问题,下面的代码开启两个终端同时执行,得到的结果是满足我们预期的2000。
<?php
require "vendor/autoload.php";
$client = new Predis\Client([
'scheme' => 'tcp',
'host' => '127.0.0.1',
'port' => 6379,
]);
for ($i = 0; $i < 1000; $i++) {
$client->incr("name");
$client->expire("name", 10800);
usleep(10000);
}
@manzilu 提到的方法
评论中manzilu提到的方法查了下资料,确实可行,效果还不错,这里写了个例子
<?phprequire "vendor/autoload.php";
$client = new Predis\Client([ 'scheme' => 'tcp', 'host' => '127.0.0.1', 'port' => 6379,
]);class RedisLock{ public $objRedis = null; public $timeout = 3;
public function __construct($obj)
{ $this->objRedis = $obj;
}
public function getLockCacheKey($key)
{ return "lock_{$key}";
}
public function getLock($key, $timeout = NULL)
{
$timeout = $timeout ? $timeout : $this->timeout;
$lockCacheKey = $this->getLockCacheKey($key);
$expireAt = time() + $timeout;
$isGet = (bool)$this->objRedis->setnx($lockCacheKey, $expireAt); if ($isGet) { return $expireAt;
} while (1) {
usleep(10);
$time = time();
$oldExpire = $this->objRedis->get($lockCacheKey); if ($oldExpire >= $time) { continue;
}
$newExpire = $time + $timeout;
$expireAt = $this->objRedis->getset($lockCacheKey, $newExpire); if ($oldExpire != $expireAt) { continue;
}
$isGet = $newExpire; break;
} return $isGet;
}
public function releaseLock($key, $newExpire)
{
$lockCacheKey = $this->getLockCacheKey($key); if ($newExpire >= time()) { return $this->objRedis->del($lockCacheKey);
} return true;
}
}
$start_time = microtime(true);
$lock = new RedisLock($client);
$key = "name";for ($i = 0; $i < 10000; $i++) {
$newExpire = $lock->getLock($key);
$num = $client->get($key);
$num++;
$client->set($key, $num);
$lock->releaseLock($key, $newExpire);
}
$end_time = microtime(true);echo "花费时间 : ". ($end_time - $start_time) . "\n";
执行shell php setnx.php & php setnx.php&,最后会得到结果:
$ 花费时间 : 4.3004920482635
[2] + 72356 done php setnx.php
# root @ ritoyan-virtual-pc in ~/PHP/redis-high-concurrency [20:23:41]
$ 花费时间 : 4.4319710731506
[1] + 72355 done php setnx.php
同样循环1w次,去掉usleep,使用incr直接进行增加,耗时在2s左右。
而获取所得时候取消usleep,时间不但没减少,反而增加了,这个usleep的设置要合理,免得进程做无用的循环
总结
看了这么多,简单的总结下,其实redis本事是不会存在并发问题的,因为他是单进程的,再多的command都是one by one执行的。我们使用的时候,可能会出现并发问题,比如get和set这一对。
关于解决redis的并发问题就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,可以学到更多知识。如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到。