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Redis讓臟讀問題變得無憂無慮
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隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)庫被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用場景中。而隨著用戶對數(shù)據(jù)的訪問量的不斷增加，數(shù)據(jù)庫讀、寫等負(fù)載也越來越大。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，在高并發(fā)情況下會(huì)出現(xiàn)臟讀、重復(fù)讀等問題。而近幾年流行的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫中，Redis 就是一種非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，被廣泛應(yīng)用于緩存、隊(duì)列、實(shí)時(shí)計(jì)算等場景，其性能優(yōu)異、使用方便等特點(diǎn)受到了許多互聯(lián)網(wǎng)公司的青睞。
然而，即使是 Redis，也存在臟讀問題。臟讀問題指的是當(dāng)一個(gè)操作正在進(jìn)行中，另一個(gè)操作搶占資源進(jìn)行，導(dǎo)致原來操作的數(shù)據(jù)狀態(tài)被修改，最終可能導(dǎo)致一個(gè)操作錯(cuò)誤的結(jié)果。而在 Redis 中，尤其是在分布式場景下，臟讀問題變得更加突出。
那么，在 Redis 中如何解決臟讀問題呢？ Redis 中使用了基于 MVCC（多版本并發(fā)控制）的實(shí)現(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多個(gè)版本。在 Redis 中，每次變更會(huì)生成一個(gè)新的版本，并將其保存到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。當(dāng)一個(gè)讀請求到達(dá)時(shí)，Redis 會(huì)根據(jù)請求的時(shí)間戳與內(nèi)存中已有的數(shù)據(jù)版本進(jìn)行比對，如果請求的時(shí)間戳晚于已有版本的時(shí)間戳，則說明數(shù)據(jù)已經(jīng)被修改，此時(shí) Redis 會(huì)從其他節(jié)點(diǎn)中獲取最新的數(shù)據(jù)，并將其返回給用戶。這就有效的避免了臟讀問題。這種實(shí)現(xiàn)方式相當(dāng)于 Redis 的樂觀鎖機(jī)制，可以明顯提高 Redis 的并發(fā)性能。
下面是一段基于 Redis 的分布式鎖代碼示例，可以防止臟讀問題的出現(xiàn)：
“`python
def lock(lock_name, lock_holder, expiration_time):
lock_taken = redis.set(lock_name, lock_holder, nx=True, ex=expiration_time)
if lock_taken:
return True
return False
def unlock(lock_name, lock_holder):
if redis.get(lock_name) == lock_holder:
redis.delete(lock_name)
return True
return False
在這個(gè)示例中，我們使用 Redis 的 set 命令來進(jìn)行分布式鎖的實(shí)現(xiàn)，nx=True 的設(shè)置表示只有當(dāng)鎖不存在時(shí)才進(jìn)行設(shè)置。 那么當(dāng)多個(gè)請求同時(shí)訪問這段代碼時(shí)，只有一個(gè)可以獲取到鎖，其他請求則會(huì)因?yàn)殒i被占用而返回 False。這樣就可以避免多個(gè)線程同時(shí)操作同一個(gè)資源，導(dǎo)致臟讀問題的出現(xiàn)。
Redis 中使用 MVCC 的實(shí)現(xiàn)方式有效避免了臟讀問題的發(fā)生，但在實(shí)際開發(fā)過程中，仍需要注意多個(gè)線程/進(jìn)程之間的并發(fā)控制，以防止數(shù)據(jù)沖突，保證數(shù)據(jù)的一致性。
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