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利用Redis管道控制返回結(jié)果順序
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Redis是一個(gè)高效的開源內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，經(jīng)常被用于實(shí)現(xiàn)緩存、消息隊(duì)列等場景。在多數(shù)應(yīng)用場景下，Redis可以大幅度提升應(yīng)用的性能和可維護(hù)性。但在某些特殊的場景下，Redis的性能也會(huì)受到一定限制。
當(dāng)應(yīng)用同時(shí)需要并發(fā)執(zhí)行很多Redis請求時(shí)，Redis的性能瓶頸往往出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)通信上。每次執(zhí)行Redis請求都需要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸請求數(shù)據(jù)和返回結(jié)果，因此網(wǎng)絡(luò)通信很容易成為性能瓶頸。
為了解決這個(gè)問題，Redis提供了一種叫做“管道（pipeline）”的機(jī)制。管道是一種批量執(zhí)行Redis命令的機(jī)制，通過將多個(gè)Redis請求組成一個(gè)批次一次性發(fā)送到Redis服務(wù)器，可以大幅度提升網(wǎng)絡(luò)通信的效率。
但是，使用管道有一個(gè)潛在的問題：執(zhí)行Redis請求的順序可能和請求的返回順序不一致。這是因?yàn)镽edis在執(zhí)行管道中的請求時(shí)，會(huì)根據(jù)請求原始順序進(jìn)行排隊(duì)，但隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t，Redis返回結(jié)果的順序可能和請求順序不一致。
下面我們來看一個(gè)例子：
import redis
r = redis.Redis()
p = r.pipeline(transaction=False)
p.incr('key1')
p.incr('key2')
p.incr('key3')
print(p.execute())
這個(gè)例子中，我們創(chuàng)建了一個(gè)Redis管道，通過執(zhí)行`incr`命令對(duì)三個(gè)key進(jìn)行自增。然后我們通過`p.execute()`一次性執(zhí)行所有命令，并輸出結(jié)果。
如果Redis執(zhí)行順序和命令順序一致，那么程序的輸出應(yīng)該是這樣的：
[1, 1, 1]
但是，由于網(wǎng)絡(luò)延遲等原因，Redis可能會(huì)返回下面這個(gè)結(jié)果：
[1, 3, 2]
這個(gè)結(jié)果的順序和我們預(yù)期的不一樣，因?yàn)镽edis執(zhí)行的順序和命令順序不同。
那么我們該如何解決這個(gè)問題呢？其實(shí)很簡單，我們只需要在執(zhí)行Redis請求時(shí)，為每個(gè)請求分配一個(gè)唯一的序列號(hào)，然后在結(jié)果返回時(shí)，按照序列號(hào)的順序重新排列結(jié)果即可。
下面是修改后的示例代碼：
import redis
r = redis.Redis()
p = r.pipeline(transaction=False)
p.incr('key1')
p.incr('key2')
p.incr('key3')
# 分配序列號(hào)
for i, _ in enumerate(p._pipeline):
p._stack[i] = (i, p._stack[i][1])
# 執(zhí)行命令并排序
results = p.execute()
results.sort(key=lambda x: x[0])
results = [x[1] for x in results]
print(results)
這個(gè)代碼和之前的代碼其實(shí)沒什么不同，只是在執(zhí)行命令前額外為命令分配了一個(gè)序列號(hào)，并在結(jié)果返回時(shí)按照序列號(hào)排序。最終的輸出結(jié)果應(yīng)該仍然是`[1, 1, 1]`。
實(shí)際上，每個(gè)Redis請求在執(zhí)行時(shí)都會(huì)有一個(gè)唯一的序列號(hào)，我們只需要將這個(gè)序列號(hào)和請求一同發(fā)送到Redis服務(wù)器，并在結(jié)果返回時(shí)按序列號(hào)排序即可。不過為了方便我們在Python客戶端中實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯，我們額外為每個(gè)請求分配了一個(gè)序列號(hào)。
總結(jié)一下，使用Redis管道可以大幅度提升網(wǎng)絡(luò)通信效率。但是，默認(rèn)的執(zhí)行方式可能導(dǎo)致返回結(jié)果的順序和請求的順序不一致。我們可以通過為每個(gè)請求分配一個(gè)唯一的序列號(hào)，并在結(jié)果返回時(shí)按序列號(hào)排序來解決這個(gè)問題。
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