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Redis本文目录一览：

• 1、基于redis的分布式RateLimiter(限流)实现
• 2、详解Codis是如何来管理redis分布式集群及涉及原理?
• 3、Redis集群是什么
• 4、redis分布式锁可能出现的问题
• 5、如何使用redis实现分布式锁功能?

基于redis的分布式RateLimiter(限流)实现

1、基于Redis的setnx的操作，给指定的key设置了过期实践。基于Redis的数据结构zset，将请求打造成一个zset数组。基于Redis的令牌桶算法，输出速率大于输入速率，就要限流。

2、API网关中针对一个API、API分组、接入应用APPID，IP等进行限流。这些限流条件都将会产生一个限流使用的key，在后续的限流中都是对这个key进行限流。限流算法通常在API网关中可以采用令牌桶算法实现。

3、redis 0 以后开始支持扩展模块， redis-cell 是一个用rust语言编写的基于令牌桶算法的的限流模块，提供原子性的限流功能，并允许突发流量，可以很方便的应用于分布式环境中。

4、简而言之，分布式锁就是用来控制同一时刻，只有一个线程可以访问被保护的资源。可以使用 SETNX key value 命令实现互斥的特性。解释下：如果 key 不存在，则设置 value 给这个 key ，否则啥都不做。

5、就是redis红锁。下一个问题是分布式锁可以重入么？如果想要实现可重入的分布式锁的话，需要在设置value的时候加上线程信息和加锁次数的信息。但是这是简单的思路，如果加上过期时间等问题之后，可重入锁就可能比较复杂了。

详解Codis是如何来管理redis分布式集群及涉及原理?

Codis的目标其实就是尽量兼容Twemproxy的基础上，加上数据迁移的功能以实现扩容和缩容，最终替换Twemproxy。从豌豆荚最后上线的结果来看，最后完全替换了Twem，大概2T左右的内存集群。

redis-trib.rb脚本（rub语言）为集群的管理工具，比如自动添加节点，规划槽位，迁移数据等一系列操作。节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。

Redis分布式锁可以有多种方式实现但是其核心就是通过以下三个Redis命令组合实现。SETNX SETNX key val 当且仅当key不存在时，set一个key为val的字符串，返回1；若key存在，则什么都不做，返回0。

好的，接下来就通过一张手绘图，给大家说说Redisson这个开源框架对Redis分布式锁的实现原理。（1）加锁机制 咱们来看上面那张图，现在某个客户端要加锁。

为了支持动态扩容，我们增加了一个角色， redis_cluster_manager （以下简称 manager ），用于管理 redis 集群。

Redission 实现分布式锁的思想很简单，无论是主从集群还是 Redis Cluster 集群，它会对集群中的每个 Redis，挨个去执行设置 Redis 锁的脚本，也就是集群中的每个 Redis 都会包含设置好的锁数据。 我们通过一个例子来介绍一下。

Redis集群是什么

1、Redis集群介绍Redis 集群是一个提供在多个Redis间节点间共享数据的程序集。

2、Redis 集群是指将多个 Redis 节点组合在一起，以形成一个统一的、可扩展的数据存储系统。这种方法可以确保数据在整个集群中的一致性和可用性。

3、redis-cluster投票：容错，投票过程是集群中所有master参与，如果半数以上master节点与master节点通信超过（cluster-node-timeout），认为当前master节点挂掉。

4、Redis集群则是一种分布式的Redis解决方案，可以将数据分散到多个节点上，提高数据存储和读取的性能。Redis集群适用于大规模的数据存储和高并发读写的场景，可以通过数据分片和节点复制来实现数据的高可用和负载均衡。

5、Redis集群中的每个node（节点）负责分摊这16384个slot中的一部分，也就是说，每个slot都对应一个node负责处理。当动态添加或减少node节点时，需要将16384个槽做个再分配，槽中的键值也要迁移。

redis分布式锁可能出现的问题

1、锁的释放问题：多个客户端竞争同一把锁时，会出现一个客户端释放了锁，但别的客户端并没有释放的情况。这会导致别的客户端无法获取到锁，从而无法继续执行后续的操作。

2、Redis 分布式锁不能解决超时的问题，分布式锁有一个超时时间，程序的执行如果超出了锁的超时时间就会出现问题。

3、问题-1 如果setnx执行成功，但是在expire执行的时候redis节点宕机了，在这种情况下，锁不会被释放，导致死锁。

4、释放锁的时候，只需要删除 del key 这个 key 就行了。

5、肯定是会占用一部分资源的，需要根据项目情况来确定是否使用，代码看注释部分差异。redisson分布式锁的使用参考上一篇博文。

6、这时系统在业务语义上一定会出现问题，导致各种脏数据的产生。

如何使用redis实现分布式锁功能?

可以尽量把锁自动过期的时间设的冗余一些。但也不能彻底解决。可以在删除锁的时候先get值，判断值是否是当前线程存的随机值，只有相同才执行删锁的操作；当然也要使用 lua 脚本执行来保证原子性。

使用分布式锁要满足的几个条件：系统是一个分布式系统（关键是分布式，单机的可以使用ReentrantLock或者synchronized代码块来实现）共享资源（各个系统访问同一个资源，资源的载体可能是传统关系型数据库或者NoSQL）。

原理很简单，set 一个 锁-key，如果成功则说明加锁成功，反之则失败。

使用redis实现并发锁，主要是靠两个redis的命令：setnx和getset。那我们的设计思路就是：上面的代码使用了一个RedisService的类，里面主要是简单封装了一下redis的操作，你可以替换为自己的service。

此时就需要使用分布式锁了。简而言之，分布式锁就是用来控制同一时刻，只有一个线程可以访问被保护的资源。可以使用 SETNX key value 命令实现互斥的特性。