Redis使用bitmap、zset、hash、list等结构完成骚操作?

如题所述

第1个回答  2022-07-09

当同时满足以下条件时,使用ziplist编码:

SpringBoot—实现n秒内出现x个异常报警

思路:
借助Redis的zSet集合,score存储的是异常时的时间戳,获取一定时间范围内的set集合。判断set个数是否满足条件,若满足条件则触发报警;

注意点:

相关API:

Redis实现延迟队列方法介绍
基于Redis实现DelayQueue延迟队列设计方案

相关API:

SpringBoot2.x—使用Redis的bitmap实现布隆过滤器(Guava中BF算法)

布隆过滤器: 是专门用来检测集合中是否存在特定元素的数据结构。
存在误差率: 即将不在集合的元素误判在集合中。

所以布隆过滤器适合查询准确度要求没这么苛刻,但是对时间、空间效率比较高的场景。

实现方式:Redis实现布隆过滤器——借鉴Guava的BF算法:

SpringBoot2.x中使用Redis的bitmap结构(工具类)

注意:bitmap使用存在风险,若仅仅计算hash值,会导致bitmap占用空间过大。一般需要对hash值进行取余处理。

根据Redis是否存在key,判断锁是否被获取;

锁应该是一个对象,记录持有锁的线程信息、当前重入次数。所以应该使用Redis的Hash结构来存储锁对象。

3.1 网络波动造成释放锁失败怎么解决?

需要为锁加上超时时间;

3.2 任务未执行完毕时,锁由于超时时间被释放?

线程一旦加锁成功,可以启动一个后台线程,每隔多少秒检查一次,如果线程还持有锁,可以不断延长锁的生存时间。

主从切换时,从服务器上没有加锁信息,导致多个客户端同时加锁。

list结构底层是ziplist/quicklist(可看着一个双端队列)。常用命令:

使用list作为对象的缓存池。通过rpush放入对象,通过lpop取出对象。

若是阻塞取,可以使用blpop命令实现。

Redis和Lua脚本(实现令牌桶限流)

数据结构选择hash。
hash里面维护:最后放入令牌时间、当前桶内令牌量、桶内最大数量、令牌放置速度(元数据)。

被动式维护:

命令:incr原子累加;

对一段固定时间窗口内的请求进行计数,如果请求数超过了阈值,则舍弃该请求;如果没有达到设定的阈值,则接受该请求,且计数加1。当窗口时间结束,重置计数器为0。

优点:实现简单,容易理解;
缺点:流量曲线可能不够平滑,有“突刺现象”。

1. 一段时间内(不超过时间窗口)系统服务不可用。 比如窗口大小1s,限流为100,恰好某个窗口第1ms来了100个请求,然后2ms-999ms请求都会被拒绝。这段时间用户会感觉系统服务不可用(即不够平滑)。

2. 窗口切换时可能会出现两倍于阈值流量的请求。 比如窗口大小1s,限流大小100,然后在某个窗口的第999ms有100个请求,窗口前期没有请求。所以这100个请求都会通过。然后下一个窗口的第1ms又来100个请求,然后全部通过。其实也是1ms内通过的200个请求。

命令:Redis的incr命令

是对固定窗口计数器的优化,解决的是切换窗口两倍阈值流量的场景。

具体解决方案是:将限流窗口分为多个小的限流窗口,各个限流窗口分别计数。当前时间大于窗口最大时间时,将头部的小窗口数据舍弃,尾部新增小窗口来处理新请求。

优点:本质上是对固定窗口的优化

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