Redis原子計(jì)數(shù)器incr如何防止并發(fā)請(qǐng)求

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)Redis原子計(jì)數(shù)器incr如何防止并發(fā)請(qǐng)求，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

一、前言

在一些對(duì)高并發(fā)請(qǐng)求有限制的系統(tǒng)或者功能里，比如說秒殺活動(dòng)，或者一些網(wǎng)站返回的當(dāng)前用戶過多，請(qǐng)稍后嘗試。這些都是通過對(duì)同一時(shí)刻請(qǐng)求數(shù)量進(jìn)行了限制，一般用作對(duì)后臺(tái)系統(tǒng)的保護(hù)，防止系統(tǒng)因?yàn)檫^大的流量沖擊而崩潰。對(duì)于系統(tǒng)崩潰帶來的后果，顯然還是拒絕一部分請(qǐng)求更能被維護(hù)者所接受。
而在各種限流中，除了系統(tǒng)自身設(shè)計(jì)的帶鎖機(jī)制的計(jì)數(shù)器外，利用Redis實(shí)現(xiàn)顯然是一種既高效安全又便捷方便的方式。

二、incr命令

Redis Incr 命令將 key 中儲(chǔ)存的數(shù)字值增一。
如果 key 不存在，那么 key 的值會(huì)先被初始化為 0 ，然后再執(zhí)行 INCR 操作。
如果值包含錯(cuò)誤的類型，或字符串類型的值不能表示為數(shù)字，那么返回一個(gè)錯(cuò)誤。
本操作的值限制在 64 位(bit)有符號(hào)數(shù)字表示之內(nèi)。
示例：

127.0.0.1:6379> set num 10
OK
127.0.0.1:6379> incr num
(integer) 11
127.0.0.1:6379> get num    # 數(shù)字值在 Redis 中以字符串的形式保存
"11"

注意: 由于redis并沒有一個(gè)明確的類型來表示整型數(shù)據(jù)，所以這個(gè)操作是一個(gè)字符串操作。

執(zhí)行這個(gè)操作的時(shí)候，key對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)的字符串被解析為10進(jìn)制的64位有符號(hào)整型數(shù)據(jù)。
事實(shí)上，Redis 內(nèi)部采用整數(shù)形式（Integer representation）來存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的整數(shù)值，所以對(duì)該類字符串值實(shí)際上是用整數(shù)保存，也就不存在存儲(chǔ)整數(shù)的字符串表示（String representation）所帶來的額外消耗。

三、使用場(chǎng)景

1.計(jì)數(shù)器

使用思路是：每次有相關(guān)操作的時(shí)候，就向Redis服務(wù)器發(fā)送一個(gè)incr命令。
例如這樣一個(gè)場(chǎng)景：我們有一個(gè)web應(yīng)用，我們想記錄每個(gè)用戶每天訪問這個(gè)網(wǎng)站的次數(shù)。
web應(yīng)用只需要通過拼接用戶id和代表當(dāng)前時(shí)間的字符串作為key，每次用戶訪問這個(gè)頁面的時(shí)候?qū)@個(gè)key執(zhí)行一下incr命令。

這個(gè)場(chǎng)景可以有很多種擴(kuò)展方法:
通過結(jié)合使用INCR和EXPIRE命令，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)只記錄用戶在指定間隔時(shí)間內(nèi)的訪問次數(shù)的計(jì)數(shù)器
客戶端可以通過GETSET命令獲取當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值并且重置為0
通過類似于DECR或者INCRBY等原子遞增/遞減的命令，可以根據(jù)用戶的操作來增加或者減少某些值 比如在線游戲，需要對(duì)用戶的游戲分?jǐn)?shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，分?jǐn)?shù)可能增加也可能減少。

2.限速器

限速器是一種可以限制某些操作執(zhí)行速率的特殊場(chǎng)景。
傳統(tǒng)的例子就是限制某個(gè)公共api的請(qǐng)求數(shù)目。
假設(shè)我們要解決如下問題：限制某個(gè)api每秒每個(gè)ip的請(qǐng)求次數(shù)不超過10次。
我們可以通過incr命令來實(shí)現(xiàn)兩種方法解決這個(gè)問題。

四、流量控制之java實(shí)現(xiàn)

這里我們將在java中使用redis-incr的特性來構(gòu)建一個(gè)1分鐘內(nèi)只允許 請(qǐng)求100次的控制代碼，key代表在redis內(nèi)存放的被控制的鍵值。

public static boolean flowControl(String key){
        //最大允許100
        int max = 100;
        long total = 1L;
        try {
            if (jedisInstance.get(key) == null) {
                //jedisInstance是Jedis連接實(shí)例，可以使單鏈接也可以使用鏈接池獲取，實(shí)現(xiàn)方式請(qǐng)參考之前的blog內(nèi)容
                //如果redis目前沒有這個(gè)key，創(chuàng)建并賦予0，有效時(shí)間為60s
                jedisInstance.setex(key, 60, "0");
            } else {
                //獲取加1后的值
                total = jedisInstance.incr(redisKey).longValue();
                //Redis TTL命令以秒為單位返回key的剩余過期時(shí)間。當(dāng)key不存在時(shí)，返回-2。當(dāng)key存在但沒有設(shè)置剩余生存時(shí)間時(shí)，返回-1。否則，以秒為單位，返回key的剩余生存時(shí)間。
                if (jedisInstance.ttl(redisKey).longValue() == -1L)
                {
                    //為給定key設(shè)置生存時(shí)間，當(dāng)key過期時(shí)(生存時(shí)間為0)，它會(huì)被自動(dòng)刪除。
                    jedisInstance.expire(redisKey, 60);
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            logger.error("流量控制組件:執(zhí)行計(jì)數(shù)操作失敗,無法執(zhí)行計(jì)數(shù)");
        }
        long keytotaltransations = max;
        //判斷是否已超過最大值，超過則返回false
        if (total > keytotaltransations) {
            return false;
        }
        return true;
    }

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