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redis多种方式实现访问计数器实例详解

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REDIS - string类型

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incr

用法

incr key,可以将key值原子自增1,并返回递增操作后key对应的新值。如果指定的key不存在,那么在执行incr操作之前,会先将它的值设定为0。

/*测试前,清除当前数据库所有key*/
127.0.0.1:6379> flushDB
OK
/*没有key*/
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set) 
/*使用incr 一个不存在的key,有返回为1(如果指定的key不存在,那么在执行incr操作之前,会先将它的值设定为0,并返回自增后的值1)*/
127.0.0.1:6379> incr incrKey
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get incrKey
"1"
/*自增1,返回增加后的值2*/
127.0.0.1:6379> incr incrKey
(integer) 2
127.0.0.1:6379> get incrKey
"2"

使用场景1 - 计数器

例如:一个web应用,我们想记录每个用户每天访问这个网站的次数。就可以使用这个用户的id和当天日期拼接一个key,每访问一次只用incr对该key操作,从而获得该用户当天的访问网站次数。比如用户id为9eda3e419e6eadb99293f5c9105816c93a0ca760,今日是20161015,则可以使用incr 9eda3e419e6eadb99293f5c9105816c93a0ca760:20161015作为统计该用户在2016-10-15当天的访问次数。
该场景的扩展:统计该用户在某个时间范围之内的访问次数,可以结合incr、expire来达到目标。

使用场景2 - 限制访问次数(一)

假设我们有这样的需求:每个api接口,每秒每个ip的访问次数不能超过10次。
我们可以为ip:时间戳(到秒)设置key,以下使用伪码展示:

FUNCTION LIMIT_ACCESS_COUNT(ip)
currSecond = CURRENT_UNIX_TIME()
keyName = ip+":"+currSecond
currentCnt = GET(keyName)
IF currentCnt != NULL AND currentCnt > 10 THEN
    ERROR "一秒内访问次数过多"
ELSE
    MULTI
        /*比如10.192.168.27在2016-10-15 15:20:19时访问次数不到10,一直自增*/
        INCR(keyName,1)  
        /*计数器每次递增的时候都设置了10秒的过期时间,这样在进入下一秒时,redis会自动删除前一秒的计数器。
         *  键 10.192.168.27:2016-10-15 15:20:19将会在2016-10-15 15:20:29之后删除      
         */
        EXPIRE(keyName,10)  
    EXEC
    DO_JOB()
END

使用场景2 - 限制访问次数(二)

前面例子是每个ip每一秒都生成一个key。在此例中,我们一个ip只会生成一个key,但是实际使用中需要注意竞态条件的出现。
具体思路是:从第一个请求开始设置过期时间为1秒。如果1秒内请求数超过了10个,那么会提示错误信息。到了下一秒,计数器会清零后重新开始计数。

FUNCTION LIMIT_ACCESS_COUNT(ip)
keyName = ip
currentCnt = GET(keyName)
IF currentCnt != NULL AND currentCnt > 10 THEN
    ERROR "一秒内访问次数过多"
ELSE
    MULTI
        /*比如10.192.168.27在2016-10-15 15:20:19时访问次数不到10,一直自增*/
        currentCnt = INCR(ip)
        IF currentCnt == 1 THEN
        /*计数器每次递增的时候都设置了1秒的过期时间,只有在第一次访问时才设置超时时间为1秒
         * 键 10.192.168.27:2016-10-15 15:20:19将会在2016-10-15 15:20:20之后删除      
         */
        EXPIRE(keyName,1)  
        END
    EXEC
    DO_JOB()
END

处理竞态条件 : 使用LUA脚本。
在前面的例子中,如果使用incr后,没有成功执行expire,会导致这个ip的key引起内存泄漏,知道下次有同一个ip发送相同请求过来。可以将可能发生竞态条件的逻辑放在LUA脚本中,再使用eval解决(要求REDIS2.6版本以上)

/*LUA脚本*/
local currentCnt
currentCnt = redis.call("incr",KEYS[1])
if tonumber(currentCnt) == 1 then
    redis.call("expire",KEYS[1],1)
end

getset

getset key value 会将value设置为key的值,但是返回的是key原来的值。如果key存在但是对应的value不是字符串,就返回错误。如果之前Key不存在将返回nil。

127.0.0.1:6379> flushDB
OK
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
/*使用incr实现计数器自增,使用getset可以重置为0*/
127.0.0.1:6379> incr testKey
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr testKey
(integer) 2
127.0.0.1:6379> getset testKey 0
"2"
127.0.0.1:6379> get testKey
"0"

/*key不存在返回nil*/
127.0.0.1:6379> getset testKey2 0
(nil)

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