Redis 并发竞争

黎 浩然/ 17 7 月, 2022/ 数据库/DATABASE, 计算机/COMPUTER/ 0 comments

Redis 的并发竞争Key问题通常发生在多个客户端同时尝试修改同一个键值时。这种情况下,如果没有适当的控制和协调机制,就可能导致数据不一致或者应用逻辑出错。要解决这个问题,可以采取以下几种策略:

使用事务(仅仅使用事务无法解决并发竞争Key)

Redis事务可以通过MULTI,EXEC,WATCH,和DISCARD命令来实现。使用WATCH命令可以监视一个或多个键,如果在执行事务前这些键被其他客户端改变了,事务将被中断EXEC将返回null来响应事务执行失败。这可以防止在事务执行期间数据被外部修改导致的问题。

使用乐观锁

乐观锁是一种常见的解决并发控制的方法,Redis通过WATCH命令实现乐观锁。这个方法不是锁定资源,而是在事务提交时检查资源是否被修改过:

  • 设置WATCH键。
  • 获取键的值,并在应用中计算新值。
  • 通过MULTI开启事务,并提交更新。
  • 使用EXEC执行事务,如果键的值从监视开始后没有被修改过,则事务成功;否则,EXEC返回null,事务失败。

使用悲观锁

虽然Redis不直接支持悲观锁,但可以通过一些模拟方法来实现,例如使用SETNX(set if not exists)或SET命令加上EXPIRE设置一个锁键(lock key):

  • 尝试设置一个锁键,如果设置成功,则获得锁。
  • 进行业务操作。
  • 操作完成后,删除锁键释放锁。
  • 如果锁键已经存在,则等待或重试。

使用Lua脚本

利用Lua脚本的原子性执行多个命令。Redis可以执行Lua脚本来处理复杂的操作,保证这些操作在一个执行步骤中完成,不被其他命令中断。这对处理竞争条件非常有效。

分布式锁

除了Redis内置的机制外,还可以使用如RedLock算法等分布式锁方案。RedLock是一种基于多个独立Redis实例来提供更强一致性保证的分布式锁实现。

使用队列

使用Redis构建消息队列,将并发请求序列化,一个接一个地处理,从而避免并发冲突。

每种方法都有其适用的场景和局限性,选择合适的方法需要根据具体的应用场景、数据模型和性能要求来决定。在设计解决方案时,应考虑到系统的复杂度和维护成本。

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