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第四節:Geo類型介紹以及Redis批量操作、事務、分布式鎖

一. Geo類型

1. 類型說明

  Geo 是 Redis 3.2 版本後新增的資料類型,用來儲存興趣點(POI,point of interest)的坐标資訊。可以實作計算兩 POI 之間的距離、擷取一個點周邊指定距離的 POI。

2. 常用Api

  (1).GeoAdd:添加POI點

  (2).GeoDistance:擷取兩點之間的最短距離

  (3).GeoPosition:擷取某個點的坐标

  (4).GeoRadius:擷取某個點(不一定是POI)周邊xx米以外的點

  (5).GeoRemove:删除某個點

代碼分享:

1            //1. 添加所有商店的地理位置
 2             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.34039, 39.94218, "name1"));
 3             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.340934, 39.942221, "name2"));
 4             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.341082, 39.941025, "name3"));
 5             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.340848, 39.937758, "name4"));
 6             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.342982, 39.937325, "name5"));
 7             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.340866, 39.936827, "name6"));
 8 
 9             //2. 計算商店name1和name2之間的距離(機關m)
10             double? dist = db.GeoDistance("ShopsGeo", "name1", "name5", GeoUnit.Meters);
11 
12             //3. 擷取name1商店的坐标
13             GeoPosition? pos = db.GeoPosition("ShopsGeo", "name1");
14 
15             //4. 擷取一個 name2 周邊的200内的點: 
16             GeoRadiusResult[] results = db.GeoRadius("ShopsGeo", "name2", 200, GeoUnit.Meters);
17             foreach (GeoRadiusResult result in results)
18             {
19                 Console.WriteLine("Id=" + result.Member + ",位置" + result.Position + ",距離" + result.Distance);
20             }
21 
22             //5.  擷取一個坐标(116.34092, 39.94223)(這個坐标不一定是 POI)周邊的 POI: 
23             GeoRadiusResult[] results2 = db.GeoRadius("ShopsGeo", 116.34092, 39.94223, 200, GeoUnit.Meters);
24             foreach (GeoRadiusResult result in results2)
25             {
26                 Console.WriteLine("Id=" + result.Member + ",位置" + result.Position + ",距離" + result.Distance);
27             }
28 
29             //6. 删除
30             bool d1 = db.GeoRemove("ShopsGeo", "name2");      

3. 案例

  地圖上點相關的操作,方圓xx米内有多少個商店,某兩個商店間的距離

二. Redis批量操作和事務

1. 批量操作

  Batch會把所需要執行的指令打包成一條請求發到Redis,然後一起等待傳回結果。這樣批量操作的速度就大大提升。 利用CreateBatch和Execute方法,僅支援異步方法哦。

1   public static void BatchDemo(IDatabase db)
2   {
3     IBatch batch = db.CreateBatch();
4     batch.StringSetAsync("keen1", "111");
5     batch.StringSetAsync("keen2", "222");
6     batch.Execute();
7 
8   }      

2. 事務

  Redis的操作都是原子性單線程的,如果一次性操作很多,基本上每個方法都支援批量操作,但是如果操作的資料類型不同,可以使用Redis的事務進行包裹。 CreateTransaction和Execute方法

1     public static void TransDemo(IDatabase db)
2     {
3             var trans = db.CreateTransaction();
4             trans.StringSetAsync("keen1", "111");
5             trans.StringSetAsync("keen2", 222);
6             bool result = trans.Execute();
7       }      

3. 差別 

  批量操作假設裡面有一個出錯,不會整體復原,而事務要麼都成功,要麼都失敗。      redis的事務不會復原,事務也不是原子性操作的。

三. Redis分布式鎖

1. 背景

  在傳統的單體項目中,即部署到單個IIS上,針對并發問題,比如進銷存中的出庫和入庫問題,多個人同時操作,屬于一個IIS程序中多個線程并發操作的問題,這個時候可以引入線程鎖lock/Monitor等,輕松解決這類問題。但是随着業務量的逐漸增大,比如"秒殺業務",肯定是叢集,這個時候線程鎖已經沒用了,必須引入分布式鎖。

  常見的分布式鎖有:資料庫、zookeeper、redis。

2. 技術分析

  秒殺業務叢集同時通路DB,很容易出現超買超賣問題,如下圖: 

第四節:Geo類型介紹以及Redis批量操作、事務、分布式鎖

 分析:

 

第四節:Geo類型介紹以及Redis批量操作、事務、分布式鎖

解決方案:

 在秒殺服務叢集和DB之間引入Redis(或者Redis叢集),無論是Redis單體還是叢集,分布式鎖都是上一個解鎖了下一個才繼續加鎖,引入Redis叢集的目的是防止Redis崩潰,而不是加快速度,這樣保證了最終到DB上上的操作是按順序依次進行的,進而解決了超賣問題。如下圖:

第四節:Geo類型介紹以及Redis批量操作、事務、分布式鎖

 3. 代碼實戰

  StackExchange.Redis中加鎖和解鎖的api分别是:LockTake和LockRelease。 bool LockTake(RedisKey key, RedisValue value, TimeSpan expiry, CommandFlags flags = CommandFlags.None); 三個參數的含義分别是:

(1). 鎖名

(2). 誰加的的鎖

(3). 逾時時間,過期自動釋放,防止死鎖。

代碼如下:(加鎖的時候要循環擷取鎖,直到擷取為止)

1         /// <summary>
 2         /// 分布式鎖 業務
 3         /// </summary>
 4         /// <param name="db"></param>
 5         public static void DfsLockDemo(IDatabase db)
 6         {
 7 
 8             Lock(db);
 9             try
10             {
11                 Console.WriteLine("業務執行中......");
12                 Thread.Sleep(8000);
13                 Console.WriteLine("業務執行完畢");
14             }
15             catch (Exception)
16             {
17                 //釋放鎖
18                 UnLock(db);
19             }
20             finally
21             {
22                 //釋放鎖
23                 UnLock(db);
24             }
25         }
26 
27         /// <summary>
28         /// 加鎖
29         /// </summary>
30         /// <param name="db"></param>
31         public static void Lock(IDatabase db)
32         {
33             RedisValue token = Environment.MachineName;
34             while (true)
35             {
36                 bool flag = db.LockTake("myLock", token, TimeSpan.FromSeconds(10)); //10秒後自動釋放
37                 if (flag)
38                 {
39                     //表示擷取成功,跳出while
40                     break;
41                 }
42                 else
43                 {
44                     Console.WriteLine("擷取失敗,繼續擷取");
45                     Thread.Sleep(200);
46 
47                 }
48             }
49         }
50         /// <summary>
51         /// 解鎖
52         /// </summary>
53         /// <param name="db"></param>
54         public static void UnLock(IDatabase db)
55         {
56             RedisValue token = Environment.MachineName;
57             db.LockRelease("myLock", token);
58         }      

模拟兩個項目運作效果:

第四節:Geo類型介紹以及Redis批量操作、事務、分布式鎖

秒殺案例其它思路或者詳細解決方案見:   第六節:秒殺業務/超買超賣的幾種解決思路

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  • 作       者 : Yaopengfei(姚鵬飛)
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