初一七月

          你必須承認(rèn),我們生存的這個(gè)世界取決于自身的能力而非別人的保護(hù)(AW)
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          數(shù)據(jù)加載中……

          Redis并發(fā)問題

          Redis為單進(jìn)程單線程模式,采用隊(duì)列模式將并發(fā)訪問變?yōu)榇性L問。Redis本身沒有鎖的概念,Redis對于多個(gè)客戶端連接并不存在競爭,但是在Jedis客戶端對Redis進(jìn)行并發(fā)訪問時(shí)會(huì)發(fā)生連接超時(shí)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤、阻塞、客戶端關(guān)閉連接等問題,這些問題均是由于客戶端連接混亂造成。對此有2種解決方法:

          1.客戶端角度,為保證每個(gè)客戶端間正常有序與Redis進(jìn)行通信,對連接進(jìn)行池化,同時(shí)對客戶端讀寫Redis操作采用內(nèi)部鎖synchronized。

          2.服務(wù)器角度,利用setnx實(shí)現(xiàn)鎖。

          對于第一種,需要應(yīng)用程序自己處理資源的同步,可以使用的方法比較通俗,可以使用synchronized也可以使用lock;第二種需要用到Redis的setnx命令,但是需要注意一些問題。

          SETNX命令(SET if Not eXists)

          語法:
          SETNX key value

          功能:
          將 key 的值設(shè)為 value ,當(dāng)且僅當(dāng) key 不存在;若給定的 key 已經(jīng)存在,則 SETNX 不做任何動(dòng)作。

          時(shí)間復(fù)雜度:
          O(1)
          返回值:
          設(shè)置成功,返回 1 。
          設(shè)置失敗,返回 0 。

          模式:將 SETNX 用于加鎖(locking)

          SETNX 可以用作加鎖原語(locking primitive)。比如說,要對關(guān)鍵字(key) foo 加鎖,客戶端可以嘗試以下方式:

          SETNX lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>

          如果 SETNX 返回 1 ,說明客戶端已經(jīng)獲得了鎖, key 設(shè)置的unix時(shí)間則指定了鎖失效的時(shí)間。之后客戶端可以通過 DEL lock.foo 來釋放鎖。

          如果 SETNX 返回 0 ,說明 key 已經(jīng)被其他客戶端上鎖了。如果鎖是非阻塞(non blocking lock)的,我們可以選擇返回調(diào)用,或者進(jìn)入一個(gè)重試循環(huán),直到成功獲得鎖或重試超時(shí)(timeout)。

          但是已經(jīng)證實(shí)僅僅使用SETNX加鎖帶有競爭條件,在特定的情況下會(huì)造成錯(cuò)誤。

          處理死鎖(deadlock)

          上面的鎖算法有一個(gè)問題:如果因?yàn)榭蛻舳耸 ⒈罎⒒蚱渌驅(qū)е聸]有辦法釋放鎖的話,怎么辦?

          這種狀況可以通過檢測發(fā)現(xiàn)——因?yàn)樯湘i的 key 保存的是 unix 時(shí)間戳,假如 key 值的時(shí)間戳小于當(dāng)前的時(shí)間戳,表示鎖已經(jīng)不再有效。

          但是,當(dāng)有多個(gè)客戶端同時(shí)檢測一個(gè)鎖是否過期并嘗試釋放它的時(shí)候,我們不能簡單粗暴地刪除死鎖的 key ,再用 SETNX 上鎖,因?yàn)檫@時(shí)競爭條件(race condition)已經(jīng)形成了:

          C1 和 C2 讀取 lock.foo 并檢查時(shí)間戳, SETNX 都返回 0 ,因?yàn)樗呀?jīng)被 C3 鎖上了,但 C3 在上鎖之后就崩潰(crashed)了。
          C1 向 lock.foo 發(fā)送 DEL 命令。
          C1 向 lock.foo 發(fā)送 SETNX 并成功。
          C2 向 lock.foo 發(fā)送 DEL 命令。
          C2 向 lock.foo 發(fā)送 SETNX 并成功。
          出錯(cuò):因?yàn)楦偁帡l件的關(guān)系,C1 和 C2 兩個(gè)都獲得了鎖。



          幸好,以下算法可以避免以上問題。來看看我們聰明的 C4 客戶端怎么辦:

          C4 向 lock.foo 發(fā)送 SETNX 命令。
          因?yàn)楸罎⒌舻?C3 還鎖著 lock.foo ,所以 Redis 向 C4 返回 0 。
          C4 向 lock.foo 發(fā)送 GET 命令,查看 lock.foo 的鎖是否過期。如果不,則休眠(sleep)一段時(shí)間,并在之后重試。
          另一方面,如果 lock.foo 內(nèi)的 unix 時(shí)間戳比當(dāng)前時(shí)間戳老,C4 執(zhí)行以下命令:
          GETSET lock.foo <current Unix timestamp + lock timeout + 1>


          因?yàn)?GETSET 的作用,C4 可以檢查看 GETSET 的返回值,確定 lock.foo 之前儲(chǔ)存的舊值仍是那個(gè)過期時(shí)間戳,如果是的話,那么 C4 獲得鎖。
          如果其他客戶端,比如 C5,比 C4 更快地執(zhí)行了 GETSET 操作并獲得鎖,那么 C4 的 GETSET 操作返回的就是一個(gè)未過期的時(shí)間戳(C5 設(shè)置的時(shí)間戳)。C4 只好從第一步開始重試。
          注意,即便 C4 的 GETSET 操作對 key 進(jìn)行了修改,這對未來也沒什么影響。

          這里假設(shè)鎖key對應(yīng)的value沒有實(shí)際業(yè)務(wù)意義,否則會(huì)有問題,而且其實(shí)其value也確實(shí)不應(yīng)該用在業(yè)務(wù)中。

          為了讓這個(gè)加鎖算法更健壯,獲得鎖的客戶端應(yīng)該常常檢查過期時(shí)間以免鎖因諸如 DEL 等命令的執(zhí)行而被意外解開,因?yàn)榭蛻舳耸〉那闆r非常復(fù)雜,不僅僅是崩潰這么簡單,還可能是客戶端因?yàn)槟承┎僮鞅蛔枞讼喈?dāng)長時(shí)間,緊接著 DEL 命令被嘗試執(zhí)行(但這時(shí)鎖卻在另外的客戶端手上)。


          GETSET命令

          語法:
          GETSET key value

          功能:
          將給定 key 的值設(shè)為 value ,并返回 key 的舊值(old value)。當(dāng) key 存在但不是字符串類型時(shí),返回一個(gè)錯(cuò)誤。

          時(shí)間復(fù)雜度:
          O(1)

          返回值:
          返回給定 key 的舊值;當(dāng) key 沒有舊值時(shí),也即是, key 不存在時(shí),返回 nil 。

          ref by
          http://blog.csdn.net/hpb21/article/details/7893013
          http://redis.readthedocs.org/en/latest/string/setnx.html


          posted on 2013-01-28 19:23 初一七月 閱讀(36591) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Web

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