《Redis内存淘汰策略及分布式锁应用详解》

Redis内存淘汰策略及分布式锁应用详解

Redis内存淘汰策略

淘汰策略类型

Redis提供了多种内存淘汰策略，用于管理当内存使用到达上限时怎样处理数据。以下是六种常见的淘汰策略：

• noeviction：当内存使用到达阈值时，全部导致内存增长的命令将返回错误。
  
• allkeys-lru：从全部键中优先移除最近最少使用的键。（推荐）
  
• volatile-lru：仅从设置了逾期时间的键中优先移除最近最少使用的键。
  
• allkeys-random：从全部键中随机移除键。
  
• volatile-random：仅从设置了逾期时间的键中随机移除键。
  
• volatile-ttl：仅从设置了逾期时间的键中移除具有更早逾期时间的键。
  

设置方法

要设置Redis的内存淘汰策略，起首必要在redis.conf文件中设置最大内存限定，例如：

1. maxmemory 300mb

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然后，指定内存淘汰策略：

1. maxmemory-policy allkeys-lru

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Redis中的主动逾期机制与订单逾期主动取消

主动逾期机制

Redis允许为键设置一个生存时间（TTL），一旦键逾期，它会被主动删除。这一特性可以用来实现诸如订单逾期主动取消的功能。
实现方案

• 使用Redis Key主动逾期触发事件通知：设置Redis以通知逾期事件。
  
• 使用定时使命检查：设定一个定时使命定期检查逾期订单。
  
• 按分钟轮询检查：每隔一段时间轮询检查是否有订单逾期。
  

示例：Spring Boot整合Redis键逾期监听

假设有一个订单表order_number，当订单30分钟内未付出时，应主动将订单状态更改为已取消。
表结构

1. CREATE TABLE `order_number` (
2.   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
3.   `order_name` varchar(255) DEFAULT NULL,
4.   `order_status` int(11) DEFAULT NULL,
5.   `order_token` varchar(255) DEFAULT NULL,
6.   `order_id` varchar(255) DEFAULT NULL,
7.   PRIMARY KEY (`id`)
8. ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=20 DEFAULT CHARSET=utf8;

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Redis设置

在redis.conf中启用键逾期通知：

1. notify-keyspace-events "Ex"

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Spring Boot设置

1. @Configuration
2. public class RedisListenerConfig {
3.     @Bean
4.     RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
5.         RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
6.         container.setConnectionFactory(connectionFactory);
7.         return container;
8.     }
9. }
10. @Component
11. public class RedisKeyExpirationListener extends KeyExpirationEventMessageListener {
12.     public RedisKeyExpirationListener(RedisMessageListenerContainer listenerContainer) {
13.         super(listenerContainer);
14.     }
15.     private static final Integer ORDER_STAYPAY = 0;
16.     private static final Integer ORDER_INVALID = 2;
17.     @Autowired
18.     private OrderMapper orderMapper;
19.     @Override
20.     public void onMessage(Message message, byte[] pattern) {
21.         String expiredKey = message.toString();
22.         OrderEntity order = orderMapper.getOrderNumber(expiredKey);
23.         if (order != null && order.getOrderStatus().equals(ORDER_STAYPAY)) {
24.             orderMapper.updateOrderStatus(expiredKey, ORDER_INVALID);
25.         }
26.     }
27. }

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控制器

1. @RestController
2. public class OrderController {
3.     @Autowired
4.     private OrderMapper orderMapper;
5.     @Autowired
6.     private RedisUtils redisUtils;
8.     @RequestMapping("/saveOrder")
9.     public String saveOrder() {
10.         String orderToken = UUID.randomUUID().toString();
11.         String orderId = System.currentTimeMillis() + "";
12.         redisUtils.setString(orderToken, orderId, 30L); // 30分钟
13.         OrderEntity orderEntity = new OrderEntity(null, "蚂蚁课堂永久会员", orderId, orderToken);
14.         int result = orderMapper.insertOrder(orderEntity);
15.         return result > 0 ? "success" : "fail";
16.     }
17. }

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Redis事件操作

Redis事件通过MULTI、EXEC、WATCH和DISCARD命令来实现。事件确保一系列命令要么全部执行，要么都不执行，但Redis并不支持事件回滚。
事件与回滚的区别

• 取消事件：不提交事件，事件中的全部操作都不会被执行。
  
• 回滚：事件中的全部操作被撤销，恢复到事件开始前的状态。Redis不支持此功能。
  

Redis实现分布式锁

分布式锁原理

分布式锁是一种在分布式体系中实现互斥访问共享资源的机制。Redis通过SETNX命令实现分布式锁，该命令只有在键不存在时才会设置键。
核心代码示例

1. public class RedisUtil {
2.     private static String IP = "192.168.212.148";
3.     private static int PORT = 6379;
4.     private static int MAX_ACTIVE = 100;
5.     private static int MAX_IDLE = 20;
6.     private static int MAX_WAIT = 3000;
7.     private static int TIMEOUT = 3000;
8.     private static boolean TEST_ON_BORROW = true;
9.     private static boolean TEST_ON_RETURN = true;
10.     private static JedisPool jedisPool = null;
12.     public final static int EXRP_HOUR = 60 * 60;
13.     public final static int EXRP_DAY = 60 * 60 * 24;
14.     public final static int EXRP_MONTH = 60 * 60 * 24 * 30;
16.     private static void initialPool() {
17.         JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
18.         config.setMaxTotal(MAX_ACTIVE);
19.         config.setMaxIdle(MAX_IDLE);
20.         config.setMaxWaitMillis(MAX_WAIT);
21.         config.setTestOnBorrow(TEST_ON_BORROW);
22.         jedisPool = new JedisPool(config, IP, PORT, TIMEOUT, "123456");
23.     }
25.     private static synchronized void poolInit() {
26.         if (jedisPool == null) {
27.             initialPool();
28.         }
29.     }
31.     public synchronized static Jedis getJedis() {
32.         if (jedisPool == null) {
33.             poolInit();
34.         }
35.         return jedisPool.getResource();
36.     }
38.     public static void returnResource(Jedis jedis) {
39.         if (jedis != null && jedisPool != null) {
40.             jedisPool.returnResource(jedis);
41.         }
42.     }
44.     public static Long sadd(String key, String... members) {
45.         Jedis jedis = null;
46.         Long res = null;
47.         try {
48.             jedis = getJedis();
49.             res = jedis.sadd(key, members);
50.         } catch (Exception e) {
51.             e.printStackTrace();
52.         } finally {
53.             returnResource(jedis);
54.         }
55.         return res;
56.     }
57. }

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应用场景

• 分布式使命调度：确保同一使命不会被重复执行。
  
• 分布式全局ID生成：生成唯一标识符。
  

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