Redis?緩存淘汰策略和事務(wù)實現(xiàn)樂觀鎖詳情
緩存淘汰策略
標(biāo)題LRU原理
LRU(Least recently used,最近最少使用)算法根據(jù)數(shù)據(jù)的歷史訪問記錄來進(jìn)行淘汰數(shù)據(jù),其核心思想是“如果數(shù)據(jù)最近被訪問過,那么將來被訪問的幾率也更高”。
最常見的實現(xiàn)是使用一個鏈表保存緩存數(shù)據(jù),詳細(xì)算法實現(xiàn)如下:
- 新數(shù)據(jù)插入到鏈表頭部;
- 每當(dāng)緩存命中(即緩存數(shù)據(jù)被訪問),則將數(shù)據(jù)移到鏈表頭部;
- 當(dāng)鏈表滿的時候,將鏈表尾部的數(shù)據(jù)丟棄。
在Java中可以使用LinkHashMap去實現(xiàn)LRU利用哈希鏈表實現(xiàn):
標(biāo)題Redis緩存淘汰策略
設(shè)置最大緩存
在 redis 中,允許用戶設(shè)置最大使用內(nèi)存大小maxmemory,默認(rèn)為0,沒有指定最大緩存,如果有新的數(shù)據(jù)添加,超過最大內(nèi)存,則會使redis崩潰,所以一定要設(shè)置。
redis 內(nèi)存數(shù)據(jù)集大小上升到一定大小的時候,就會實行數(shù)據(jù)淘汰策略。
淘汰策略
redis淘汰策略配置:maxmemory-policy voltile-lru,支持熱配置
redis 提供 6種數(shù)據(jù)淘汰策略:
- volatile-lru:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
- volatile-ttl:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中挑選將要過期的數(shù)據(jù)淘汰
- volatile-random:從已設(shè)置過期時間的數(shù)據(jù)集(server.db[i].expires)中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
- allkeys-lru:從數(shù)據(jù)集(server.db[i].dict)中挑選最近最少使用的數(shù)據(jù)淘汰
- allkeys-random:從數(shù)據(jù)集(server.db[i].dict)中任意選擇數(shù)據(jù)淘汰
- no-enviction(驅(qū)逐):禁止驅(qū)逐數(shù)據(jù)
Redis事務(wù)
Redis事務(wù)介紹
- Redis 的事務(wù)是通過 MULTI 、 EXEC 、 DISCARD 和 WATCH 、UNWATCH這五個命令來完成的。
- Redis 的單個命令都是原子性的,所以這里需要確保事務(wù)性的對象是命令集合。
- Redis 將命令集合序列化并確保處于同一事務(wù)的命令集合連續(xù)且不被打斷的執(zhí)行
- Redis 不支持回滾操作。 事務(wù)命令
MULTI
用于標(biāo)記事務(wù)塊的開始。 Redis會將后續(xù)的命令逐個放入隊列中,然后使用EXEC命令原子化地執(zhí)行這個命令序列。
語法:
multi
EXEC
在一個事務(wù)中執(zhí)行所有先前放入隊列的命令,然后恢復(fù)正常的連接狀態(tài)
語法:
exec
DISCARD
清除所有先前在一個事務(wù)中放入隊列的命令,然后恢復(fù)正常的連接狀態(tài)。
語法:
discard
WATCH
當(dāng)某個[事務(wù)需要按條件執(zhí)行]時,就要使用這個命令將給定的[鍵設(shè)置為受監(jiān)控]的狀態(tài)。
語法:
watch key [key…]
注意事項:使用該命令可以實現(xiàn) Redis 的樂觀鎖。
UNWATCH
清除所有先前為一個事務(wù)監(jiān)控的鍵
語法:
unwatch
命令圖解:
事務(wù)演示:
127.0.0.1:6379> multi OK 127.0.0.1:6379> set s1 111 QUEUED 127.0.0.1:6379> hset set1 name zhangsan QUEUED 127.0.0.1:6379> exec 1) OK 2) (integer) 1 127.0.0.1:6379> multi OK 127.0.0.1:6379> set s2 222 QUEUED 127.0.0.1:6379> hset set2 age 20 QUEUED 127.0.0.1:6379> discard OK 127.0.0.1:6379> exec (error) ERR EXEC without MULTI 127.0.0.1:6379> watch s1 OK 127.0.0.1:6379> multi OK 127.0.0.1:6379> set s1 555 QUEUED 127.0.0.1:6379> exec # 此時在沒有exec之前,通過另一個命令窗口對監(jiān)控的s1字段進(jìn)行修改 (nil) 127.0.0.1:6379> get s1 111
Redis 不支持事務(wù)回滾(為什么呢)
大多數(shù)事務(wù)失敗是因為語法錯誤或者類型錯誤,這兩種錯誤,在開發(fā)階段都是可以預(yù)見的Redis 為了性能方面就忽略了事務(wù)回滾。
Redis樂觀鎖
樂觀鎖基于CAS(Compare And Swap)思想(比較并替換),是不具有互斥性,不會產(chǎn)生鎖等待而消耗資源,但是需要反復(fù)的重試,但也是因為重試的機制,能比較快的響應(yīng)。因此我們可以利用redis來
實現(xiàn)樂觀鎖。具體思路如下:
- 利用redis的watch功能,監(jiān)控這個redisKey的狀態(tài)值
- 獲取redisKey的值
- 創(chuàng)建redis事務(wù)
- 給這個key的值+1
- 然后去執(zhí)行這個事務(wù),如果key的值被修改過則回滾,key不加1
public void watch() { try { String watchKeys = "watchKeys"; //初始值 value=1 jedis.set(watchKeys, 1); //監(jiān)聽key為watchKeys的值 jedis.watch(watchkeys); //開啟事務(wù) Transaction tx = jedis.multi(); //watchKeys自增加一 tx.incr(watchKeys); //執(zhí)行事務(wù),如果其他線程對watchKeys中的value進(jìn)行修改,則該事務(wù)將不會執(zhí)行 //通過redis事務(wù)以及watch命令實現(xiàn)樂觀鎖 List<Object> exec = tx.exec(); if (exec == null) { System.out.println("事務(wù)未執(zhí)行"); } else { System.out.println("事務(wù)成功執(zhí)行,watchKeys的value成功修改"); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { jedis.close(); } }
Redis樂觀鎖實現(xiàn)秒殺
public class RedisLock { public static void main(String[] arg) { //庫存key String redisKey = "stock"; ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(20); try { Jedis jedis = new RedisProperties.Jedis("127.0.0.1", 6378); // 可以被秒殺的庫存的初始值,庫存總共20個 jedis.set(redisKey, "0"); jedis.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } for (int i = 0; i < 1000; i++) { executorService.execute(() -> { Jedis jedis1 = new Jedis("127.0.0.1", 6378); try { jedis1.watch(redisKey); String redisValue = jedis1.get(redisKey); int valInteger = Integer.valueOf(redisValue); String userInfo = UUID.randomUUID().toString(); // 沒有秒完 if (valInteger < 20) { Transaction tx = jedis1.multi(); tx.incr(redisKey); List list = tx.exec(); // 秒成功 失敗返回空list而不是空 if (list != null && list.size() > 0) { System.out.println("用戶:" + userInfo + ",秒殺成 功!當(dāng)前成功人數(shù):" + (valInteger + 1)); } // 版本變化,被別人搶了。 else { System.out.println("用戶:" + userInfo + ",秒殺失 敗"); } } // 秒完了 else { System.out.println("已經(jīng)有20人秒殺成功,秒殺結(jié)束"); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { jedis1.close(); } }); } executorService.shutdown(); } }
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