Redis計數器與數量控制

概要:

認識Redis的本質:設計目標,應用場景
理解爲Redis的工做模式
認識Redis計數器
如何用Redis計數器實現併發場景下的數量控制

Redis是什麼

緩存
數據庫
消息代理

Redis和Memcache對比

Memcache是內存對象緩存系統,設計目標爲了經過緩解數據庫的壓力來加快web應用的響應速度
Redis應用場景更豐富,Memcache僅適合做爲緩存使用

Redis的工做模式

單進程(僅有一個進程處理請求)
阻塞式(處理請求時具備原子性)
Memcache與之相反,多進程非阻塞式

Redis優缺點

優勢:無需處理併發問題,下降系統複雜度
缺點:不適合緩存大尺寸對象(100KB 可修改配置)

Redis計數器

存儲類型:整數型String
應用場景

頻率控制

接口防刷(key爲IP地址,value爲訪問次數,key生成時間可設置爲1s)
密碼嘗試次數限制(防止密碼被暴力破解)

數量統計:請求量統計(相似頻率控制)
數量控制:商品搶購,獎勵額度控制

涉及命令

exists key //檢查key是否存在
setnx key value //當key不存在時進行set操做
expire key seconds //設置key的生存時間,沒有ttl返回-1,過時返回-2
ttl ksy //查看key的生存時間

Redis數量控制器

應用場景

商品搶購,庫存發生超買超賣
抽獎限量
搶紅包
...

抽獎限額場景v1版本流程圖

抽獎限額場景v2版本流程圖

抽獎限額源碼

 1 <?php  2 require_once('vender/autoload.php');//引入自動加載類
 3 use Predis\Client;//引入Predis包  4 
 5 //獲取計數器名稱
 6 function getKeyName($v){  7     return "mycounter_".$v;  8 }  9 //生成redis客戶端
10 function getRedisClient(){ 11     return new Client([ 12         'host'=>'127.0.0.1',
13         'port'=>'6379'
14  ]); 15 } 16 //記錄中獎日誌
17 function writeLog($msg, $v){ 18     $log = $msg.PHP_EOL; 19     file_put_contents("log/$v.log", $log, FILE_APPEND); 20 } 21 //v1版本計數器
22 function v1(){ 23     $amountLimit = 100;//獎金總額100
24     $keyName = getKeyName('v1');//獲取計數器名稱
25     $redis = getRedisClient();//獲取redis客戶端
26     $incrAmount = 1;//增長額,假定每一個用戶的增長額爲1 27  //判斷key是否存在
28     if(!$redis->exists($keyName)){ 29         $redi->set($keyName,95);//不存在,假定初始化爲95
30  } 31     $currAmount = $redis->get($keyName);//獲取當前已發放的獎勵額度 32  //判斷當前量+增長量是否>獎勵限額
33     if($currAmount + $incrAmount > $amountLimit){ 34         writeLog('未中獎', 'v1'); 35         return; 36  } 37     $redis->incrby($keyName, $incrAmount); 38     writeLog('中獎', 'v1'); 39 } 40 //v2版本計數器
41 function v2(){ 42     $amountLimit = 100;//獎金總額100
43     $keyName = getKeyName('v2');//獲取計數器名稱
44     $redis = getRedisClient();//獲取redis客戶端 
45     $incrAmount = 1;//增長額,假定每一個用戶的增長額爲1 46  //判斷key是否存在
47     if(!$redis->exists($keyName)){ 48         $redi->set($keyName,95);//不存在,假定初始化已發放爲95
49  } 50     //判斷增長額度後返回值是否>獎勵限額
51     if($redis->incrby($keyName, $incrAmount) > $amountLimit){ 52         writeLog('未中獎', 'v2'); 53         return; 54  } 55     writeLog('中獎', 'v2'); 56 } 57 
58 if($_GET['v'] == 2){ 59  v2(); 60 }else{ 61  v1(); 62 }

併發測試

使用ab進行壓力測試
ab -c 100 -n 200 http://redis.limitation.test?v=2 //併發數100,請求數200
less -N log/v2.log //查看日誌,檢查結果的正確性