Redis的事件与关系型数据库事件有何不同?

火影  论坛元老 | 2024-6-22 12:56:10 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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引言:关于 Redis 的事件很多人可能都是一孔之见,大多数人只了解数据库的事件,并且是单体事件,对于 Redis 事件和常见关系型数据库的事件的区别还没有去了解过,本文就来具体进行介绍。
标题

Redis的事件与关系型数据库事件有何不同?
保举解析

原子性差异

关系型数据库(好比 MySQL):事件中的全部利用要么全部完成,要么全部不完成,具有强原子性。
Redis:在 4.0 之前的版本中,事件实际上是通过 MULTI/EXEC 命令来实现的一系列命令的批量实行,如果中途某个命令失败,后续命令仍会实行。从 Redis 4.0 开始,引入了事件的原子性保证,但这种保证仅在客户端使用 MULTI/EXEC 时有效。
持久性差异

保举去看下 MySQL 刷盘机制和 Redis 的刷盘机制,关于体系调用、背景线程、数据恢复等问题。
关系型数据库:事件完成后,更改的数据会被持久化到磁盘,纵然体系崩溃也不会丢失。
Redis:作为一个内存数据库,数据重要存储在内存中。虽然 Redis 通过 RDB 和 AOF 机制提供了数据的持久化,但事件利用的持久性取决于设置和具体的持久化策略。
隔离性差异

关系型数据库:通常提供严酷的隔离级别,如读已提交(Read Committed)、可重复读(Repeatable Read)和串行化(Serializable)。
Redis:单线程模型自然制止了并发导致的数据不一致问题,但 Redis 的事件没有隔离级别的概念,事件中的命令在实行前不会被其他客户端观察到,但实行过程中可能会与其他客户端的命令交错实行。
一致性差异

关系型数据库:在事件开始和竣事时,数据库从一个一致的状态转移到另一个一致的状态。
Redis:事件保证了利用的原子性,但对一致性的支持取决于具体的利用和数据布局。
并发控制

关系型数据库:使用锁或其他并发控制机制来处理多个事件的并发实行。
Redis:由于单线程模型,Redis 自身不会在服务器端进行并发控制,但客户端库可能实现乐观锁或事件的其他并发控制机制。
事件范围

关系型数据库:事件可以凌驾多个表和数据库对象。
Redis:事件通常范围于单个 Redis 连接和单个数据库实例。
单体事件 VS 分布式事件

单体事件通常指在一个单一的数据库管理体系(DBMS)内部实行的事件。这种事件涉及的利用都是针对同一个数据库实例。
分布式事件涉及多个数据库或服务,它们可能分布在不同的服务器、应用或地理位置上。
分布式事件比单体事件更复杂,涉及到网络通信、多个体系间的协调等。
分布式事件解决方案

关于分布式可以去了解下 CAP 理论和 BASE 理论,对分布式理解照旧很有资助的。
两阶段提交协议(2PC)
这是一种经典的分布式事件解决方案,通过准备阶段和提交阶段来确保全部加入者要么全部提交,要么全部回滚。
三阶段提交协议(3PC)
这是对2PC的改进,增加了超时机制,以解决协调者故障时加入者的阻塞问题。
补偿事件(TCC)
TCC 代表 Try、Confirm 和 Cancel 三个利用。在 Try 阶段进行资源检测和预留,在 Confirm 阶段提交业务利用,在 Cancel 阶段释放预留资源。
消息队列 + 变乱驱动
使用消息队列来保证本地利用和发送消息的原子性,通过变乱驱动架构来处理消息,实现最终一致性。
使用 Seata
Seata 是一个开源的分布式事件解决方案,支持 AT、TCC、Saga 和 XA 等事件模式,通过全局事件协调者和分支事件的协调来处理分布式事件。
其他增补

鱼聪明 AI 的回答:
   鱼聪明 AI 地址:https://www.yucongming.com/
  
随着Redis版本的升级,其架构从最初的单线程渐渐引入了多线程特性,以提高性能和扩展性。以下是Redis单线程和多线程的升级进程,以及分布式锁的实现方法:
Redis单线程到多线程的升级


  • Redis 4.0之前

    • Redis重要采用单线程模型,全部的命令实行和网络通信都在一个主线程中次序实行。

  • Redis 4.0及之后

    • 虽然Redis仍旧重要在单个主线程中实行命令,但引入了背景线程处理一些耗时利用,如异步持久化、过期键的清算等。

  • Redis 6.0

    • 引入了多线程特性,但重要用于处理网络IO的读写利用,而非命令实行。这意味着Redis仍旧保持了单线程实行命令的原子性和一致性,同时使用多核CPU提高了网络IO的性能。

Redis多线程的实现



  • IO多线程:Redis 6.0通过设置文件启用IO多线程,可以设置多个IO线程来处理网络请求的读写利用。
  • 线程数设置:发起的线程数通常小于CPU核心数,以制止线程上下文切换的开销。
  • 命令实行:纵然启用了多线程,Redis的命令实行仍旧在主线程中次序实行,保持了利用的原子性。
分布式锁的实现

分布式锁是分布式体系中用于同步不同进程或服务对共享资源访问的机制。以下是实现Redis分布式锁的一些常见方法:

  • SETNX + EXPIRE

    • 使用SETNX命令实验设置键,若成功则使用EXPIRE设置键的过期时间。

  • SET命令扩展

    • 使用SET命令的NX(Not Exist)和EX(秒级过期)或PX(毫秒级过期)选项原子性地设置键和过期时间。

  • Lua脚本

    • 通过Lua脚本保证SETNX和EXPIRE的原子性实行,淘汰因命令分开实行导致的竞态条件。

  • Redlock算法

    • 一种高级的分布式锁算法,通过实验在多个独立的Redis实例上加锁来提高锁的安全性。

  • Redisson框架

    • Redisson是一个基于Redis的Java客户端库,提供了多种分布式锁的实现,包罗Redlock算法和主动续期机制。

  • 多机分布式锁

    • 在多Redis实例摆设的情况下,使用如Redisson提供的Redlock实现,确保分布式锁的高可用性和安全性。

  • 其他实现

    • 包罗使用Redisson的RLock对象或其他高级API来简化分布式锁的获取和释放利用。

分布式锁的最佳实践



  • 锁的粒度:尽量使用细粒度的锁,以淘汰锁争用。
  • 锁的超时:合理设置锁的超时时间,制止死锁。
  • 锁的重入:支持锁的重入性,答应同一线程多次获取同一把锁。
  • 锁的安全性:确保锁只能被持有者释放,防止其他线程误利用。
通过上述方法,Redis不仅可以通过多线程提升性能,还可以作为分布式体系中实现同步机制的关键组件。随着Redis版本的不断升级,其在分布式体系中的应用也越来越广泛。
欢迎交换

本文重要介绍 Redis 事件和常规的关系型数据库事件的不同之处,另外还有解说单体事件和分布式事件的区别以及分布式事件的重要解决方案,关于代码实践部门必要读者本身去进行了解,由于一个案例并不能解决实际问题,必要不同场景进行对应的分析,在文末还有三个问题,欢迎小伙伴在评论区进行留言,口试鸭小程序已经全面上线,想要刷题备战实习拿 offer 的同砚可以搜索口试鸭小程序!
1)Redis事件的原子性是如何在4.0版本之后得到改进的,相比于关系型数据库的事件原子性,它有哪些限制或不同之处?
2)在Redis 6.0引入多线程特性后,对于事件的处理方式有没有变革?如果有,这些变革对事件的实行和性能有哪些影响?
3)在实现分布式锁时,Redis的Redlock算法是如何确保在多个Redis实例之间保持锁的安全性的,它相比其他分布式锁实现方式有哪些优势和埋伏的风险?

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