一起来学redis redission

六个核弹

发布于 2022-12-23 21:24:12

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发布于 2022-12-23 21:24:12

redis 的客户端有jedis、lettuce、redission；我个人比较推荐的是redission，因为它的分布式锁和缓存实在是太优秀了。Redisson采用了基于NIO的Netty框架，封装了大家常用的集合类以及原子类、锁等工具。

本章节主要介绍redission 中重要的两个点：数据结构和锁

map

基于Redis的Redisson的分布式映射结构的RMap Java对象实现了java.util.concurrent.ConcurrentMap接口和java.util.Map接口。与HashMap不同的是，RMap保持了元素的插入顺序。在特定的场景下，映射缓存（Map）上的高度频繁的读取操作，使网络通信都被视为瓶颈时，可以使用Redisson提供的带有本地缓存功能的映射。

代码示例：

RMap<String, SomeObject> map = redisson.getMap("anyMap");
SomeObject prevObject = map.put("123", new SomeObject());
SomeObject currentObject = map.putIfAbsent("323", new SomeObject());
SomeObject obj = map.remove("123");

map.fastPut("321", new SomeObject());
map.fastRemove("321");

RFuture<SomeObject> putAsyncFuture = map.putAsync("321");
RFuture<Void> fastPutAsyncFuture = map.fastPutAsync("321");

map.fastPutAsync("321", new SomeObject());
map.fastRemoveAsync("321");

map本身也是可以上锁的：

RMap<MyKey, MyValue> map = redisson.getMap("anyMap");
MyKey k = new MyKey();
RLock keyLock = map.getLock(k);
keyLock.lock();
try {
   MyValue v = map.get(k);
   // 其他业务逻辑
} finally {
   keyLock.unlock();
}

RReadWriteLock rwLock = map.getReadWriteLock(k);
rwLock.readLock().lock();
try {
   MyValue v = map.get(k);
   // 其他业务逻辑
} finally {
   keyLock.readLock().unlock();
}

map中还有元素淘汰，本地缓存和数据分片等机制相关类：

元素淘汰（Eviction）类 -- 带有元素淘汰（Eviction）机制的映射类允许针对一个映射中每个元素单独设定有效时间和最长闲置时间。
本地缓存（LocalCache）类 -- 本地缓存（Local Cache）也叫就近缓存（Near Cache）。这类映射的使用主要用于在特定的场景下，映射缓存（MapCache）上的高度频繁的读取操作，使网络通信都被视为瓶颈的情况。Redisson与Redis通信的同时，还将部分数据保存在本地内存里。这样的设计的好处是它能将读取速度提高最多 45倍。所有同名的本地缓存共用一个订阅发布话题，所有更新和过期消息都将通过该话题共享。
数据分片（Sharding）类 -- 数据分片（Sharding）类仅适用于Redis集群环境下，因此带有数据分片（Sharding）功能的映射也叫集群分布式映射。它利用分库的原理，将单一一个映射结构切分为若干个小的映射，并均匀的分布在集群中的各个槽里。这样的设计能使一个单一映射结构突破Redis自身的容量限制，让其容量随集群的扩大而增长。在扩容的同时，还能够使读写性能和元素淘汰处理能力随之成线性增长。

map 类：

Redisson的分布式的RMapCache Java对象在基于RMap的前提下实现了针对单个元素的淘汰机制，这种功能是其他两个redis客户端所不能具备的。Redis自身并不支持散列（Hash）当中的元素淘汰，因此所有过期元素都是通过org.redisson.EvictionScheduler实例来实现定期清理的。为了保证资源的有效利用，每次运行最多清理300个过期元素。任务的启动时间将根据上次实际清理数量自动调整，间隔时间趋于1秒到1小时之间。比如该次清理时删除了300条元素，那么下次执行清理的时间将在1秒以后（最小间隔时间）。一旦该次清理数量少于上次清理数量，时间间隔将增加1.5倍。

RMapCache<String, SomeObject> map = redisson.getMapCache("anyMap");
// 有效时间 ttl = 10分钟
map.put("key1", new SomeObject(), 10, TimeUnit.MINUTES);
// 有效时间 ttl = 10分钟, 最长闲置时间 maxIdleTime = 10秒钟
map.put("key1", new SomeObject(), 10, TimeUnit.MINUTES, 10, TimeUnit.SECONDS);

// 有效时间 = 3 秒钟
map.putIfAbsent("key2", new SomeObject(), 3, TimeUnit.SECONDS);
// 有效时间 ttl = 40秒钟, 最长闲置时间 maxIdleTime = 10秒钟
map.putIfAbsent("key2", new SomeObject(), 40, TimeUnit.SECONDS, 10, TimeUnit.SECONDS);

本地缓存功能充分的利用了JVM的自身内存空间，对部分常用的元素实行就地缓存，这样的设计让读取操作的性能较分布式映射相比提高最多 45倍。以下配置参数可以用来创建这个实例：

LocalCachedMapOptions options = LocalCachedMapOptions.defaults()
      // 用于淘汰清除本地缓存内的元素
      // 共有以下几种选择:
      // LFU - 统计元素的使用频率，淘汰用得最少（最不常用）的。
      // LRU - 按元素使用时间排序比较，淘汰最早（最久远）的。
      // SOFT - 元素用Java的WeakReference来保存，缓存元素通过GC过程清除。
      // WEAK - 元素用Java的SoftReference来保存, 缓存元素通过GC过程清除。
      // NONE - 永不淘汰清除缓存元素。
     .evictionPolicy(EvictionPolicy.NONE)
     // 如果缓存容量值为0表示不限制本地缓存容量大小
     .cacheSize(1000)
      // 以下选项适用于断线原因造成了未收到本地缓存更新消息的情况。
      // 断线重连的策略有以下几种：
      // CLEAR - 如果断线一段时间以后则在重新建立连接以后清空本地缓存
      // LOAD - 在服务端保存一份10分钟的作废日志
      //        如果10分钟内重新建立连接，则按照作废日志内的记录清空本地缓存的元素
      //        如果断线时间超过了这个时间，则将清空本地缓存中所有的内容
      // NONE - 默认值。断线重连时不做处理。
     .reconnectionStrategy(ReconnectionStrategy.NONE)
      // 以下选项适用于不同本地缓存之间相互保持同步的情况
      // 缓存同步策略有以下几种：
      // INVALIDATE - 默认值。当本地缓存映射的某条元素发生变动时，同时驱逐所有相同本地缓存映射内的该元素
      // UPDATE - 当本地缓存映射的某条元素发生变动时，同时更新所有相同本地缓存映射内的该元素
      // NONE - 不做任何同步处理
     .syncStrategy(SyncStrategy.INVALIDATE)
      // 每个Map本地缓存里元素的有效时间，默认毫秒为单位
     .timeToLive(10000)
      // 或者
     .timeToLive(10, TimeUnit.SECONDS)
      // 每个Map本地缓存里元素的最长闲置时间，默认毫秒为单位
     .maxIdle(10000)
      // 或者
     .maxIdle(10, TimeUnit.SECONDS);

     RLocalCachedMap<String, Integer> map = redisson.getLocalCachedMap("test", options);

String prevObject = map.put("123", 1);
String currentObject = map.putIfAbsent("323", 2);
String obj = map.remove("123");

// 在不需要旧值的情况下可以使用fast为前缀的类似方法
map.fastPut("a", 1);
map.fastPutIfAbsent("d", 32);
map.fastRemove("b");

RFuture<String> putAsyncFuture = map.putAsync("321");
RFuture<Void> fastPutAsyncFuture = map.fastPutAsync("321");

map.fastPutAsync("321", new SomeObject());
map.fastRemoveAsync("321");
// 当不再使用Map本地缓存对象的时候应该手动销毁，如果Redisson对象被关闭（shutdown）了，则不用手动销毁。
map.destroy();

RClusteredMap 分片map使用示例：

RClusteredMap<String, SomeObject> map = redisson.getClusteredMap("anyMap");

SomeObject prevObject = map.put("123", new SomeObject());
SomeObject currentObject = map.putIfAbsent("323", new SomeObject());
SomeObject obj = map.remove("123");

map.fastPut("321", new SomeObject());
map.fastRemove("321");

映射监听器（Map Listener）可以监听map的活动，代码示例：

RMapCache<String, Integer> map = redisson.getMapCache("myMap");
// 或
RLocalCachedMapCache<String, Integer> map = redisson.getLocalCachedMapCache("myMap", options);

int updateListener = map.addListener(new EntryUpdatedListener<Integer, Integer>() {
     @Override
     public void onUpdated(EntryEvent<Integer, Integer> event) {
          event.getKey(); // 字段名
          event.getValue() // 新值
          event.getOldValue() // 旧值
          // ...
     }
});

int createListener = map.addListener(new EntryCreatedListener<Integer, Integer>() {
     @Override
     public void onCreated(EntryEvent<Integer, Integer> event) {
          event.getKey(); // 字段名
          event.getValue() // 值
          // ...
     }
});

int expireListener = map.addListener(new EntryExpiredListener<Integer, Integer>() {
     @Override
     public void onExpired(EntryEvent<Integer, Integer> event) {
          event.getKey(); // 字段名
          event.getValue() // 值
          // ...
     }
});

int removeListener = map.addListener(new EntryRemovedListener<Integer, Integer>() {
     @Override
     public void onRemoved(EntryEvent<Integer, Integer> event) {
          event.getKey(); // 字段名
          event.getValue() // 值
          // ...
     }
});

map.removeListener(updateListener);
map.removeListener(createListener);
map.removeListener(expireListener);
map.removeListener(removeListener);

Set

代码示例：

RSet<SomeObject> set = redisson.getSet("anySet");
set.add(new SomeObject());
set.remove(new SomeObject());

基于Redis的Redisson的分布式RSetCache Java对象在基于RSet的前提下实现了针对单个元素的淘汰机制。和map 一样，所有过期元素都是通过org.redisson.EvictionScheduler实例来实现定期清理的。代码示例：

RSetCache<SomeObject> set = redisson.getSetCache("anySet");
// ttl = 10 seconds
set.add(new SomeObject(), 10, TimeUnit.SECONDS);

分布式RClusteredSet:

RClusteredSet<SomeObject> set = redisson.getClusteredSet("anySet");
set.add(new SomeObject());
set.remove(new SomeObject());

有序集（SortedSet):

RSortedSet<Integer> set = redisson.getSortedSet("anySet");
set.trySetComparator(new MyComparator()); // 配置元素比较器
set.add(3);
set.add(1);
set.add(2);

set.removeAsync(0);
set.addAsync(5);

计分排序集（ScoredSortedSet)是一个可以按插入时指定的元素评分排序的集合:

RScoredSortedSet<SomeObject> set = redisson.getScoredSortedSet("simple");

set.add(0.13, new SomeObject(a, b));
set.addAsync(0.251, new SomeObject(c, d));
set.add(0.302, new SomeObject(g, d));

set.pollFirst();
set.pollLast();

int index = set.rank(new SomeObject(g, d)); // 获取元素在集合中的位置
Double score = set.getScore(new SomeObject(g, d)); // 获取元素的评分

List

RList 示例：

RList<SomeObject> list = redisson.getList("anyList");
list.add(new SomeObject());
list.get(0);
list.remove(new SomeObject());

Queue

无界队列Queue：

RQueue<SomeObject> queue = redisson.getQueue("anyQueue");
queue.add(new SomeObject());
SomeObject obj = queue.peek();
SomeObject someObj = queue.poll();

双端队列（Deque）:

RDeque<SomeObject> queue = redisson.getDeque("anyDeque");
queue.addFirst(new SomeObject());
queue.addLast(new SomeObject());
SomeObject obj = queue.removeFirst();
SomeObject someObj = queue.removeLast();

阻塞队列（Blocking Queue）：

RBlockingQueue<SomeObject> queue = redisson.getBlockingQueue("anyQueue");
queue.offer(new SomeObject());

SomeObject obj = queue.peek();
SomeObject someObj = queue.poll();
SomeObject ob = queue.poll(10, TimeUnit.MINUTES);

有界阻塞队列（Bounded Blocking Queue）:

RBoundedBlockingQueue<SomeObject> queue = redisson.getBoundedBlockingQueue("anyQueue");
// 如果初始容量（边界）设定成功则返回`真（true）`，
// 如果初始容量（边界）已近存在则返回`假（false）`。
queue.trySetCapacity(2);

queue.offer(new SomeObject(1));
queue.offer(new SomeObject(2));
// 此时容量已满，下面代码将会被阻塞，直到有空闲为止。
queue.put(new SomeObject());

SomeObject obj = queue.peek();
SomeObject someObj = queue.poll();
SomeObject ob = queue.poll(10, TimeUnit.MINUTES);

阻塞双端队列（Blocking Deque）:

RBlockingDeque<Integer> deque = redisson.getBlockingDeque("anyDeque");
deque.putFirst(1);
deque.putLast(2);
Integer firstValue = queue.takeFirst();
Integer lastValue = queue.takeLast();
Integer firstValue = queue.pollFirst(10, TimeUnit.MINUTES);
Integer lastValue = queue.pollLast(3, TimeUnit.MINUTES);

阻塞公平队列（Blocking Fair Queue）：

RBlockingFairQueue queue = redisson.getBlockingFairQueue("myQueue");
queue.offer(new SomeObject());

SomeObject obj = queue.peek();
SomeObject someObj = queue.poll();
SomeObject ob = queue.poll(10, TimeUnit.MINUTES);

阻塞公平双端队列（Blocking Fair Deque）:

RBlockingFairDeque deque = redisson.getBlockingFairDeque("myDeque");
deque.offer(new SomeObject());

SomeObject firstElement = queue.peekFirst();
SomeObject firstElement = queue.pollFirst();
SomeObject firstElement = queue.pollFirst(10, TimeUnit.MINUTES);
SomeObject firstElement = queue.takeFirst();

SomeObject lastElement = queue.peekLast();
SomeObject lastElement = queue.pollLast();
SomeObject lastElement = queue.pollLast(10, TimeUnit.MINUTES);
SomeObject lastElement = queue.takeLast();

延迟队列（Delayed Queue）:

RQueue<String> distinationQueue = ...
RDelayedQueue<String> delayedQueue = getDelayedQueue(distinationQueue);
// 10秒钟以后将消息发送到指定队列
delayedQueue.offer("msg1", 10, TimeUnit.SECONDS);
// 一分钟以后将消息发送到指定队列
delayedQueue.offer("msg2", 1, TimeUnit.MINUTES);

// 在该对象不再需要的情况下，应该主动销毁。仅在相关的Redisson对象也需要关闭的时候可以不用主动销毁。
delayedQueue.destroy();

优先队列（Priority Queue）,可以通过比较器（Comparator）接口来对元素排序:

RPriorityQueue<Integer> queue = redisson.getPriorityQueue("anyQueue");
queue.trySetComparator(new MyComparator()); // 指定对象比较器
queue.add(3);
queue.add(1);
queue.add(2);

queue.removeAsync(0);
queue.addAsync(5);

queue.poll();

看门狗

如果负责储存分布式锁的Redisson节点宕机以后，而且这个锁正好处于锁住的状态时，这个锁会出现锁死的状态。为了避免这种情况的发生，Redisson内部提供了一个监控锁的看门狗，它的作用是在Redisson实例被关闭前，不断的延长锁的有效期，默认情况下，看门狗的检查锁的超时时间是30秒钟，也可以通过修改Config.lockWatchdogTimeout来另行指定。

可重入锁（Reentrant Lock）

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
// 最常见的使用方法
lock.lock();

Redisson还通过加锁的方法提供了leaseTime的参数来指定加锁的时间。超过这个时间后锁便自动解开:

// 加锁以后10秒钟自动解锁
// 无需调用unlock方法手动解锁
lock.lock(10, TimeUnit.SECONDS);

// 尝试加锁，最多等待100秒，上锁以后10秒自动解锁
boolean res = lock.tryLock(100, 10, TimeUnit.SECONDS);
if (res) {
  try {
    ...
  } finally {
      lock.unlock();
  }
}

异步执行：

RLock lock = redisson.getLock("anyLock");
lock.lockAsync();
lock.lockAsync(10, TimeUnit.SECONDS);
Future<Boolean> res = lock.tryLockAsync(100, 10, TimeUnit.SECONDS);

公平锁（Fair Lock）

当多个Redisson客户端线程同时请求加锁时，优先分配给先发出请求的线程,所有请求线程会在一个队列中排队。当某个线程出现宕机，Redisson会等待5秒后继续下一个线程：

RLock fairLock = redisson.getFairLock("anyLock");
// 最常见的使用方法
fairLock.lock();

联锁（MultiLock）

基于Redis的Redisson分布式联锁RedissonMultiLock对象可以将多个RLock对象关联为一个联锁，每个RLock对象实例可以来自于不同的Redisson实例:

RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3");

RedissonMultiLock lock = new RedissonMultiLock(lock1, lock2, lock3);
// 同时加锁：lock1 lock2 lock3
// 所有的锁都上锁成功才算成功。
lock.lock();
...
lock.unlock();

红锁（RedLock）

红锁RedissonRedLock对象可以用来将多个RLock对象关联为一个红锁，每个RLock对象实例可以来自于不同的Redisson实例：

RLock lock1 = redissonInstance1.getLock("lock1");
RLock lock2 = redissonInstance2.getLock("lock2");
RLock lock3 = redissonInstance3.getLock("lock3");

RedissonRedLock lock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
// 同时加锁：lock1 lock2 lock3
// 红锁在大部分节点上加锁成功就算成功。
lock.lock();
...
lock.unlock();

信号量（Semaphore）

同JDK中的信号量：

RSemaphore semaphore = redisson.getSemaphore("semaphore");
semaphore.acquire();
//或
semaphore.acquireAsync();
semaphore.acquire(23);
semaphore.tryAcquire();
//或
semaphore.tryAcquireAsync();
semaphore.tryAcquire(23, TimeUnit.SECONDS);
//或
semaphore.tryAcquireAsync(23, TimeUnit.SECONDS);
semaphore.release(10);
semaphore.release();
//或
semaphore.releaseAsync();

可过期信号量，是在RSemaphore对象的基础上，为每个信号增加了一个过期时间：

RPermitExpirableSemaphore semaphore = redisson.getPermitExpirableSemaphore("mySemaphore");
String permitId = semaphore.acquire();
// 获取一个信号，有效期只有2秒钟。
String permitId = semaphore.acquire(2, TimeUnit.SECONDS);
// ...
semaphore.release(permitId);

闭锁（CountDownLatch）

同jdk中的闭锁：

RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.trySetCount(1);
latch.await();

// 在其他线程或其他JVM里
RCountDownLatch latch = redisson.getCountDownLatch("anyCountDownLatch");
latch.countDown();

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原始发表：2022-06-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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