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Redis中的并發請求如何利用原子計數器incr來防止

發布時間:2020-11-25 15:19:29 來源:億速云 閱讀:178 作者:Leah 欄目:開發技術

Redis中的并發請求如何利用原子計數器incr來防止?相信很多沒有經驗的人對此束手無策,為此本文總結了問題出現的原因和解決方法,通過這篇文章希望你能解決這個問題。

incr命令

Redis Incr 命令將 key 中儲存的數字值增一。

如果 key 不存在,那么 key 的值會先被初始化為 0 ,然后再執行 INCR 操作。

如果值包含錯誤的類型,或字符串類型的值不能表示為數字,那么返回一個錯誤。

本操作的值限制在 64 位(bit)有符號數字表示之內。

示例:

127.0.0.1:6379> set num 10
OK
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get num  # 數字值在 Redis 中以字符串的形式保存
"11"

注意: 由于redis并沒有一個明確的類型來表示整型數據,所以這個操作是一個字符串操作。

執行這個操作的時候,key對應存儲的字符串被解析為10進制的64位有符號整型數據。

事實上,Redis 內部采用整數形式(Integer representation)來存儲對應的整數值,所以對該類字符串值實際上是用整數保存,也就不存在存儲整數的字符串表示(String representation)所帶來的額外消耗。

使用場景

1.計數器

使用思路是:每次有相關操作的時候,就向Redis服務器發送一個incr命令。

例如這樣一個場景:我們有一個web應用,我們想記錄每個用戶每天訪問這個網站的次數。

web應用只需要通過拼接用戶id和代表當前時間的字符串作為key,每次用戶訪問這個頁面的時候對這個key執行一下incr命令。

這個場景可以有很多種擴展方法:

通過結合使用INCR和EXPIRE命令,可以實現一個只記錄用戶在指定間隔時間內的訪問次數的計數器

客戶端可以通過GETSET命令獲取當前計數器的值并且重置為0

通過類似于DECR或者INCRBY等原子遞增/遞減的命令,可以根據用戶的操作來增加或者減少某些值 比如在線游戲,需要對用戶的游戲分數進行實時控制,分數可能增加也可能減少。

2.限速器

限速器是一種可以限制某些操作執行速率的特殊場景。

傳統的例子就是限制某個公共api的請求數目。

假設我們要解決如下問題:限制某個api每秒每個ip的請求次數不超過10次。

我們可以通過incr命令來實現兩種方法解決這個問題。

流量控制之java實現

這里我們將在java中使用redis-incr的特性來構建一個1分鐘內只允許 請求100次的控制代碼,key代表在redis內存放的被控制的鍵值。

public static boolean flowControl(String key){
    //最大允許100
    int max = 100;
    long total = 1L;
    try {
      if (jedisInstance.get(key) == null) {
        //jedisInstance是Jedis連接實例,可以使單鏈接也可以使用鏈接池獲取,實現方式請參考之前的blog內容
        //如果redis目前沒有這個key,創建并賦予0,有效時間為60s
        jedisInstance.setex(key, 60, "0");
      } else {
        //獲取加1后的值
        total = jedisInstance.incr(redisKey).longValue();
        //Redis TTL命令以秒為單位返回key的剩余過期時間。當key不存在時,返回-2。當key存在但沒有設置剩余生存時間時,返回-1。否則,以秒為單位,返回key的剩余生存時間。
        if (jedisInstance.ttl(redisKey).longValue() == -1L)
        {
          //為給定key設置生存時間,當key過期時(生存時間為0),它會被自動刪除。
          jedisInstance.expire(redisKey, 60);
        }
      }
    } catch (Exception e) {
      logger.error("流量控制組件:執行計數操作失敗,無法執行計數");
    }
    long keytotaltransations = max;
    //判斷是否已超過最大值,超過則返回false
    if (total > keytotaltransations) {
      return false;
    }
    return true;
  }

補充知識:【限流算法】java實現redis分布式時間窗口計數器算法

本文實現一種基于java的分布式固定時間窗口計數器算法

//每次請求進來,查詢一下當前的計數值,如果超出請求數閾值,則拒絕請求,返回系統繁忙提示
private long limitFlow(String key) {
    //Setnx(SET if Not eXists) 命令在指定的 key 不存在時,為 key 設置指定的值。設置成功返回1,設置失敗返回0
    Long lng = redisCacheClient.setnx(jedisGroup, key, "1");
    if (lng == 1) {
      //設置時間窗口,redis-key時效為10秒
      redisCacheClient.expire(jedisGroup, key, 10);
      return 1L;
    } else {
      //Redis Incrby 命令將 key 中儲存的數字加上指定的增量值。相當于放在redis中的計數器,每次請求到來計數器自增1
      long val = redisCacheClient.incrBy(jedisGroup, key, 1);
 
      return val;
    }
  }

看完上述內容,你們掌握Redis中的并發請求如何利用原子計數器incr來防止的方法了嗎?如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容,歡迎關注億速云行業資訊頻道,感謝各位的閱讀!

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