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【实战问题】-- 聊聊礼品领取的架构设计中setnx相关的细节

秦怀杂货店 2021-03-01

前面   讲解到,如果出现网络延迟的情况下,多个请求阻塞,那么恶意攻击就可以全部请求领取接口成功,而针对这种做法,我们使用setnx来解决,确保只有一个请求可以进入接口请求。

    public String receiveGitf(int activityId,int giftId,String uid){
        // isExist判断活动是否存在,内部包括redis和数据库请求,省略
        if(isActivityExist(activityId,giftId)){
            // 活动和礼品有效,判断是否领取过
            if(!userReceived(uid,activityId,giftId)){
                // 没有领取过,调用C系统
                try {
                    // setnx
                    if(redis.setnx("uid_activityId_giftId")){
                        boolean receivedResult = Http.getMethod(C_Client.class, "distributeGift");
                        if(receivedResult){
                            // 领取成功更新mysql
                            updateMysql(uid,activityId,giftId);
                        }else{
                            // 领取成功更新redis
                            deleteRedis(uid,activityId,giftId);
                            return "已经领过/领取失败";
                        }
                    }else{
                        return "已经领过/领取失败";
                    }
                }catch (Exception e){
                    // 记录日志
                    logHelper.log(e);
                    return "调用领券系统失败,请重试";
                }
            }
        }
        return "领取失败,活动不存在";
    }

下面,我们就专门讲解一下setnxsetnx可以用作分布式锁,但是这个场景并不是分布式锁的一个较好的实践,因为每个用户的key都是不一样的,我们主要是防止同一个用户恶意领取,setnx本身是一个原子操作,可以保证多个线程只有一个能拿到锁,能返回true,其他的都会返回false

但是上面的做法,没有设置过期时间,在生产上一般是不可以这么使用。不设置过期时间的key多了之后,redis服务器很容易内存打满,这时候不知道哪些是强制依赖的,只能扩容,从代码层面去清理,如果直接清理不常用的,也很难保证不出事。(基本不允许这么干,除非是基础数据,跟着服务器启动,写入redis的,不会变更的,比如城市数据,国家数据等等,当然,这些也可以考虑在本地内存中实现)

如果在上面的代码中,加入超时时间,假设是一个月或者半年,流程变成这样:

设置key的超时时间使用expire,但是这样还有缺陷么?

redis 2.6.12之前,setnxexpire都不是原子操作,也就是很有可能在setnx成功之后,redis宕机,expire设置失败,也就不会有超时时间了。虽然这个影响在当前业务不是很大,但是还是一个小缺陷。

Redis2.6.12以上版本,可以用set获取锁,set包含setnxexpire,实现了原子操作。也就是两步要么一起成功,要么一起失败。

除此之外,上面的流程可能还存在的一个问题,是请求C服务的时候出现超时,然后删除key,恰好这个时候redis有问题,删除失败了,这个key就永远存在了。表现在业务上,就是A用户点击了领取,领取失败了,但是后面再怎么点,都是已经领取的状态了。

那这种现象怎么优化呢?

这种情况,其实已经是很少见的情况,按照我们当前的业务场景也看,就是当前的用户,redis记录了它已经领取过了,但是由于接口的失败,成功之后还没将mysql/其他数据库更新,两个数据库不一致了。

我能想到的一个方法,就是在删除失败的时候,告警,并且将业务相关的数据记录下来,比如keyuid等等,针对这部分数据,做一次补发,或者手动删除key。

或者,启动一个定时任务或者lua脚本,去判定redis和数据库不一致的情况,但是切记不要全部查询,应该是隔一段时间,查询最后增加的部分,做一个校验以及相应的处理。枚举key是十分耗时的操作!!!

setnx 除了解决上面的问题,还可以应用在解决缓存击穿的问题上。

譬如现在有热点数据,不仅在mysql数据库存储了,还在redis中存了一份缓存,那么如果有一个时间点,缓存失效了,这时候,大量的请求打过来,同时到达,缓存拿不到数据,都去数据库取数据,假设数据库操作比较耗时,那么压力全都在数据库服务器上了。

这个时候所有的请求都去更新数据,明显是不合适的,应该是使用分布式锁,让一个线程去请求mysql一次即可。但是为了避免死锁的情况,如果超时,得及时额外释放锁,要不可能请求mysql都失败了,其他线程又拿不到锁,那么数据就会一直为null了。

可以使用以下的命令:

SETNX lock.foo <current Unix time + lock timeout + 1>

关于这个场景下的setnx先讲到这里,后面再讲讲分布式锁相关的知识。

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