Redis工作原理

//读请求也使用io多线程
io-threads-do-reads yes

• 抢锁的设计，实现跨 JVM 的互斥
• 要求：不同的节点（应用）去抢锁对象的时候，同一时刻有且只有一个人能抢成功
• 锁对象（名称）的选择，一般都是根据具体业务来选择，比如说：文件上传如果使用分布式锁，那么文件 MD5 做锁对象。
• 支持互斥功能的中间件，比如：数据库的悲观锁、Redis 的 setnx(key, value)、Zookeeper 的目录唯一性等，这些特性都能实现互斥效果。

• 方案一：循环，抢到不到锁的线程，不断的轮询，直到锁被释放并且自己抢成功为止

• 方案二：堵塞 + 通知，如果抢到不到锁的线程，则该线程处于堵塞状态（比如：J.U.C 下面的几个常见工具类，CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier 有可以实现堵塞和唤醒的功能），锁被释放时，通知客户端，唤醒等待的线程去抢锁。

• 正常情况下，执行完成业务之后，释放锁，并且通知其他线程去抢锁

• 要求 1：不能释放别人的锁，如果释放别人的锁，则会出现干扰的情况

• 要求 2：不能出现死锁，如果抢到锁的进程挂掉了，无法释放锁了，那么其他线程只能一直处于堵塞状态。

实战

docker search redis

docker pull redis:latest

docker images

mkdir my-workspace/redis
cd redis

bind * -::* #任意外部和内部端口访问

protected-mode no #默认yes，开启保护模式，限制为本地访问

daemonize no#默认no，改为yes意为以守护进程方式启动，可后台运行，除非kill进程，改为yes会使配置文件方式启动redis失败

databases 16 #数据库个数（可选），我修改了这个只是查看是否生效。。

dir  ./ #输入本地redis数据库存放文件夹（可选）

appendonly yes #redis持久化（可选）

logfile "access.log"

docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED              STATUS              PORTS                              NAMES
2674f91946bf   redis     "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago   Up About a minute   6379/tcp, 0.0.0.0:6380->6380/tcp   redis-slave
8dcc95b5c230   redis     "docker-entrypoint.s…"   8 minutes ago        Up 8 minutes        0.0.0.0:6379->6379/tcp             redis-master


docker inspect 8dcc95b5c230

#找到以下返回信息
#"IPAddress": "172.17.0.2",

bind * -::* #任意外部和内部端口访问

protected-mode no #默认yes，开启保护模式，限制为本地访问

daemonize no#默认no，改为yes意为以守护进程方式启动，可后台运行，除非kill进程，改为yes会使配置文件方式启动redis失败

databases 16 #数据库个数（可选），我修改了这个只是查看是否生效。。

dir  ./ #输入本地redis数据库存放文件夹（可选）

appendonly yes #redis持久化（可选）

logfile "access.log"

# 主地址
replicaof #容器内master节点Ip 6379

docker restart redis-slave

# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=172.17.0.3,port=6379,state=online,offset=14,lag=0 #从节点准备就绪
master_failover_state:no-failover
master_replid:1089d1e52c38bc70a88908503b511733388806d8
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14

• 读的时候，先读缓存，缓存没有的话，就读数据库，然后取出数据后放入缓存，同时返回响应。

• 更新的时候，先更新数据库，然后再删除缓存。

@Service
@Slf4j
public class CacheService {
    private AtomicInteger db_value = new AtomicInteger(100); //模拟数据库值

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    public Integer readIfNotExistThenPutCache(String key){
        String result = redisTemplate.opsForValue().get(key); //并发线程会同时获取到该值
        if (StringUtils.isEmpty(result)){
            log.info("获取key值为空，重新写入缓存");
            result = String.valueOf(db_value.get());
            redisTemplate.opsForValue().set(key, result, 5, TimeUnit.SECONDS);
        }

        return Integer.parseInt(result);
    }

    public void update(String key, Integer val){
        db_value.set(val);
        log.info("设置值" + val);
        redisTemplate.delete(key);
        log.info("删除key" + key);
    }

}

/**
 * 使用一个string key 模拟 synchronized 加锁，while模拟自旋锁
 *@paramkey
*@return
*/
public Integer readIfNotExistThenPutCache2(String key){
    while (true){
        Object lock = redisTemplate.opsForValue().get("lock_key" + ":syn");
        if(lock == null ){
            // 获得锁 -> 加锁 -> 跳出循环
						log.info(Thread.currentThread().getName() + ":获得锁");
            redisTemplate.opsForValue().set("lock_key" + ":syn","lock");
            break;
        }
    }

    try {
        String result  = redisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StringUtils.isEmpty(result)){
						log.info("获取key值为空，重新写入缓存");
            result = String.valueOf(db_value.get());
            redisTemplate.opsForValue().set(key, result, 5, TimeUnit.SECONDS);
        }

				log.info(Thread.currentThread().getName() + "获取到值" + result);
        return Integer.parseInt(result);
    }finally {
        redisTemplate.delete("lock_key" + ":syn");
				log.info(Thread.currentThread().getName() + ":释放锁");
    }
}

//该方法其实是使用了 redis 的指令 SET key value`NX 
// 1.key 不存在，设置成功返回 value setIfAbsent返回true
// 2.key 存在，则设置失败返回 nul，setIfAbsent返回false
// 3.原子性操作
Boolean setIfAbsent(K var1, V var2);