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Redis智能自動生成序號技術(shù)研究
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在許多業(yè)務場景下，需要為業(yè)務數(shù)據(jù)生成唯一的序號。如訂單號、交易號等。傳統(tǒng)的方式是通過在數(shù)據(jù)庫中使用數(shù)據(jù)庫自增ID實現(xiàn)。但是在高并發(fā)場景下，數(shù)據(jù)庫的IO瓶頸可能會成為系統(tǒng)的瓶頸之一。因此，尋找其他實現(xiàn)方式顯得非常必要。Redis作為一個高性能的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，具有很好的支持高并發(fā)的能力。在Redis中實現(xiàn)自動生成序號的技術(shù)也應運而生。
思路
本文介紹的技術(shù)基于Redis提供的原子性操作（INCREMENT）以及分布式鎖技術(shù)。在Redis中可以通過命令I(lǐng)NCRE格式：INCRE KEY 實現(xiàn)原子性的遞增。假設有一個key為“order_number”，每一次執(zhí)行INCRE order_number操作時，該key的值會原子性地加1。
但是，當多個線程同時執(zhí)行INCRE命令時，可能會出現(xiàn)并發(fā)問題。因為多個線程同時操作一個key，可能會導致結(jié)果不一致，出現(xiàn)重復的序號。因此，在執(zhí)行INCRE命令時，必須要使用分布式鎖技術(shù)來保證線程的排它性。
代碼實現(xiàn)
下面我們來看看如何在Java代碼中實現(xiàn)自動生成序號的功能。
我們需要使用Redis客戶端連接Redis數(shù)據(jù)庫。
Jedis jedis = new Jedis(“l(fā)ocalhost”, 6379);
接著，我們需要定義一個全局變量表示自增的key（這里假設為“order_number”），以及定義一個分布式鎖的key（可使用UUID產(chǎn)生）。
private static final String INCR_KEY = “order_number”;
private static final String LOCK_KEY = “order_number_lock”;
然后，我們都寫一個方法來獲取自增序號。
public Long getOrderNumber() {
Long orderNumber = null;
boolean isAcquiredLock = false;
Jedis jedis = null;
try {
// 獲取Redis客戶端
jedis = jedisPool.getResource();
// 獲取分布式鎖
isAcquiredLock = acquireLock(jedis);
// 如果獲取鎖成功，則執(zhí)行自增操作獲取序號
if (isAcquiredLock) {
orderNumber = jedis.incr(INCR_KEY);
}
} finally {
// 釋放鎖和Redis客戶端
releaseLock(jedis);
jedis.close();
}
return orderNumber;
}
以上方法中，我們在獲取序號前，先嘗試獲取分布式鎖，在獲取鎖成功之后再執(zhí)行INCR操作獲取序號。獲取鎖的方法代碼如下：
private boolean acquireLock(Jedis jedis) {
String lock = UUID.randomUUID().toString();
String result = jedis.set(LOCK_KEY, lock, “NX”, “PX”, 30000);
if (result != null && result.equals(“OK”)) {
return true;
}
return false;
}
這里使用了Redis提供的set命令，并設置NX選項來保證只有在key不存在時，才會設置成功，實現(xiàn)了分布式鎖的效果。另外還設置了一個過期時間，保證鎖占用時間不會過長。
我們在釋放鎖和Redis客戶端時，需滿足以下兩個條件：
1. 釋放鎖前必須確保當前線程已經(jīng)持有該鎖；
2. 實現(xiàn)自增操作前必須確保已經(jīng)釋放了Redis客戶端；
private void releaseLock(Jedis jedis) {
try {
// 檢查分布式鎖是否屬于當前線程持有
String lockVal = jedis.get(LOCK_KEY);
if (lockVal != null && lockVal.equals(threadLocal.get())) {
jedis.del(LOCK_KEY);
}
} finally {
// 釋放Redis客戶端
jedis.close();
}
}
總結(jié)
在高并發(fā)場景下，使用Redis實現(xiàn)自動生成序號的功能非常實用。這種技術(shù)不僅能夠解決數(shù)據(jù)庫IO瓶頸的問題，還提高了系統(tǒng)的并發(fā)性能。但是需要注意的是，在實現(xiàn)該功能時，一定要保證線程的排它性和操作的原子性。本文提供的技術(shù)雖然在一定程度上可以保證原子性和排它性，但是在實際使用中還需根據(jù)不同的業(yè)務場景做一些適當?shù)恼{(diào)整。
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標題名稱：Redis智能自動生成序號技術(shù)研究（redis自動序號）
網(wǎng)頁URL：http://m.fisionsoft.com.cn/article/dhdsdpd.html
