读Redis感悟 2(延时队列，分布式锁)

容器型数据结构的通用规则

list set hash zset 这四种数据结构是容器型数据结构，有两条通用规则：create if not exists ：如果容器不存在，那就创建一个，再进行操作。 drop if no elements：如果容器里的元素没有了，那么立即删除容器，释放内存。

过期时间

所有数据结构都可以设置过期时间到期自动删除相应的对象，如果已设置过期时间，然后你再去修改它，它的过期时间会消失。

常用命令：expire key 时间单位 ttl key

千帆竟发一一分布式锁

为了解决分布式锁命令： set key true ex 5 nx (设置5秒)

setnx expire 组合在一起的原子指令，它就是分布式锁的奥义所在

为了解决超时问题 ：是将 set 指令的 value 参数设置为一个随机数，释放锁时先匹配随机数是否一致，然后再删除 key ，这是为了确保当前线程占有的锁不会被其他线程释放，除非这个锁是因为过期了而被服务器自动释放的。为了匹配 value 和删除 key 不是 一个原子操作，需要使用 Lua 脚本来处理了，因为 Lua 脚本可以保证连续多个指令的原子性执行。这只是一个相对安全的方案，如果超时了，当前线程逻辑没有这些完，其他线程也会进入。

可重入性：可重入性是指线程在持有锁的情况下再次请求加锁，如果一个锁支持同一个线程的多次加锁，那么这个锁就是可重入的。

缓兵之计一一延时队列

异步消息队列：Redis 的 (列表) 数据结构常用来作为异步消息队列使用,例如：用 rpush 和 lpush 操作人队列，用 lpop和 rpop 操作出队列.可以支持多个生产者和多个消费者并发进出消息，每个消费者拿到的消息都是不同的列表元素。

队列空了怎么办： 如果队列空了，客户端就会陷入 pop 的死循环，空轮询不但拉高了客户端的 CPU 消耗， Redis的 QPS 也会被拉高，Redis 慢查询可能会显著增多。解决方案： 使用 sleep睡个 1s 就可以了.

阻塞读： 阻塞读在队列没有数据的时候，会立即进入休眠状态，一旦数据到来，则立刻 醒过来。消息的延迟几乎为零。用 blpop/brpop 替代前面的 lpop rpop

解决空闲连接的问题 ：闲置过久，服务器一般会主动断开连接，减少闲置资源、占用。这个时候 blpop/brpop 会抛出异常，如编写捕获异常则需重试。

锁冲突处理 ：采用下3种策略来处理加锁失败。1. 直接抛出异常，通知用户稍后重试。 2. sleep 会儿，然后再重试。 3. 将请求转移至延时队列，过一会儿再试。(这种方式比较适合异步消息处理，将当前冲突的请求扔到另一个队列延后处理以避开冲突。)

延时队列的实现 ：延时队列可以通过 Redis 的 zset （有序列表）来实现。我们将消息序列化成一个字符串作为 zset 的 value ，这个消息的到期处理时间作为 score ，然后用多个线程轮询 zset 获取到期的任务进行处理。

Redis 的 zrem 方法是多线程多进程争抢任务的关键，它的返回值决定了当前实例有没有抢到任务，因为 loop 方法可能会被多个线程、多个进程调用，同一个任务可能会被多个进程、多个线程抢到，要通过 zrem 来决定唯一的属主。

进一步优化：，同一个任务可能会被多个进程取到之后再使用 zrem 进行争抢， 那些没抢到的进程都自取了一次任务，这是浪费。可以考虑使用 lua scripting 来优化一下，将 zrangebyscore 和 zrem 一同挪到服务器端进行原子化操作。