阿里P9架构师分享：通俗易懂Redis原理，都是你没看过的( 二 ) _Redis原理

注：

cursor：游标
MATCH pattern：查询 Key 的条件
Count：返回的条数

SCAN 是一个基于游标的迭代器，需要基于上一次的游标延续之前的迭代过程。
SCAN 以 0 作为游标，开始一次新的迭代，直到命令返回游标 0 完成一次遍历。
此命令并不保证每次执行都返回某个给定数量的元素，甚至会返回 0 个元素，但只要游标不是 0，程序都不会认为 SCAN 命令结束，但是返回的元素数量大概率符合 Count 参数。另外，SCAN 支持模糊查询。
例：
SCAN 0 MATCH test* COUNT 10 //每次返回10条以test为前缀的key 如何通过 Redis 实现分布式锁
分布式锁
分布式锁是控制分布式系统之间共同访问共享资源的一种锁的实现。如果一个系统，或者不同系统的不同主机之间共享某个资源时，往往需要互斥，来排除干扰，满足数据一致性。
分布式锁需要解决的问题如下：

互斥性：任意时刻只有一个客户端获取到锁，不能有两个客户端同时获取到锁。
安全性：锁只能被持有该锁的客户端删除，不能由其他客户端删除。
死锁：获取锁的客户端因为某些原因而宕机继而无法释放锁，其他客户端再也无法获取锁而导致死锁，此时需要有特殊机制来避免死锁。
容错：当各个节点，如某个 Redis 节点宕机的时候，客户端仍然能够获取锁或释放锁。

如何使用 Redis 实现分布式锁
使用 SETNX 实现，SETNX key value：如果 Key 不存在，则创建并赋值。
该命令时间复杂度为 O(1)，如果设置成功，则返回 1，否则返回 0 。

文章插图

由于 SETNX 指令操作简单，且是原子性的，所以初期的时候经常被人们作为分布式锁，我们在应用的时候，可以在某个共享资源区之前先使用 SETNX 指令，查看是否设置成功。
如果设置成功则说明前方没有客户端正在访问该资源，如果设置失败则说明有客户端正在访问该资源，那么当前客户端就需要等待。
但是如果真的这么做，就会存在一个问题，因为 SETNX 是长久存在的，所以假设一个客户端正在访问资源，并且上锁，那么当这个客户端结束访问时，该锁依旧存在，后来者也无法成功获取锁，这个该如何解决呢?
由于 SETNX 并不支持传入 EXPIRE 参数，所以我们可以直接使用 EXPIRE 指令来对特定的 Key 来设置过期时间。
用法：
EXPIRE key seconds

文章插图

程序：
RedisService redisService = SpringUtils.getBean(RedisService.class); long status = redisService.setnx(key,"1"); if(status == 1){redisService.expire(key,expire);doOcuppiedWork(); } 这段程序存在的问题：假设程序运行到第二行出现异常，那么程序来不及设置过期时间就结束了，则 Key 会一直存在，等同于锁一直被持有无法释放。
出现此问题的根本原因为：原子性得不到满足。
解决：从 Redis 2.6.12 版本开始，我们就可以使用 Set 操作，将 SETNX 和 EXPIRE 融合在一起执行，具体做法如下：

EX second：设置键的过期时间为 Second 秒。
PX millisecond：设置键的过期时间为 MilliSecond 毫秒。
NX：只在键不存在时，才对键进行设置操作。
XX：只在键已经存在时，才对键进行设置操作。

SET KEY value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX] 注：SET 操作成功完成时才会返回 OK，否则返回 nil 。
有了 SET 我们就可以在程序中使用类似下面的代码实现分布式锁了：
RedisService redisService = SpringUtils.getBean(RedisService.class); String result = redisService.set(lockKey,requestId,SET_IF_NOT_EXIST,SET_WITH_EXPIRE_TIME,expireTime); if("OK.equals(result)"){doOcuppiredWork(); } 如何实现异步队列
①使用 Redis 中的 List 作为队列
使用上文所说的 Redis 的数据结构中的 List 作为队列 Rpush 生产消息，LPOP 消费消息。

文章插图

此时我们可以看到，该队列是使用 Rpush 生产队列，使用 LPOP 消费队列。
在这个生产者-消费者队列里，当 LPOP 没有消息时，证明该队列中没有元素，并且生产者还没有来得及生产新的数据。
缺点：LPOP 不会等待队列中有值之后再消费，而是直接进行消费。
弥补：可以通过在应用层引入 Sleep 机制去调用 LPOP 重试。
②使用 BLPOP key [key…] timeout