Redis智能自动生成序号技术研究（redis自动序号）

Redis智能自动生成序号技术研究

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在许多业务场景下，需要为业务数据生成唯一的序号。如订单号、交易号等。传统的方式是通过在数据库中使用数据库自增ID实现。但是在高并发场景下，数据库的IO瓶颈可能会成为系统的瓶颈之一。因此，寻找其他实现方式显得非常必要。Redis作为一个高性能的内存数据库，具有很好的支持高并发的能力。在Redis中实现自动生成序号的技术也应运而生。

思路

本文介绍的技术基于Redis提供的原子性操作（INCREMENT）以及分布式锁技术。在Redis中可以通过命令INCRE格式：INCRE KEY 实现原子性的递增。假设有一个key为“order_number”，每一次执行INCRE order_number操作时，该key的值会原子性地加1。

但是，当多个线程同时执行INCRE命令时，可能会出现并发问题。因为多个线程同时操作一个key，可能会导致结果不一致，出现重复的序号。因此，在执行INCRE命令时，必须要使用分布式锁技术来保证线程的排它性。

代码实现

下面我们来看看如何在Java代码中实现自动生成序号的功能。

我们需要使用Redis客户端连接Redis数据库。

Jedis jedis = new Jedis(“localhost”, 6379);

接着，我们需要定义一个全局变量表示自增的key（这里假设为“order_number”），以及定义一个分布式锁的key（可使用UUID产生）。

private static final String INCR_KEY = “order_number”;

private static final String LOCK_KEY = “order_number_lock”;

然后，我们都写一个方法来获取自增序号。

public Long getOrderNumber() {

Long orderNumber = null;

boolean isAcquiredLock = false;

Jedis jedis = null;

try {

// 获取Redis客户端

jedis = jedisPool.getResource();

// 获取分布式锁

isAcquiredLock = acquireLock(jedis);

// 如果获取锁成功，则执行自增操作获取序号

if (isAcquiredLock) {

orderNumber = jedis.incr(INCR_KEY);

}

} finally {

// 释放锁和Redis客户端

releaseLock(jedis);

jedis.close();

}

return orderNumber;

}

以上方法中，我们在获取序号前，先尝试获取分布式锁，在获取锁成功之后再执行INCR操作获取序号。获取锁的方法代码如下：

private boolean acquireLock(Jedis jedis) {

String lock = UUID.randomUUID().toString();

String result = jedis.set(LOCK_KEY, lock, “NX”, “PX”, 30000);

if (result != null && result.equals(“OK”)) {

return true;

}

return false;

}

这里使用了Redis提供的set命令，并设置NX选项来保证只有在key不存在时，才会设置成功，实现了分布式锁的效果。另外还设置了一个过期时间，保证锁占用时间不会过长。

我们在释放锁和Redis客户端时，需满足以下两个条件：

1. 释放锁前必须确保当前线程已经持有该锁；

2. 实现自增操作前必须确保已经释放了Redis客户端；

private void releaseLock(Jedis jedis) {

try {

// 检查分布式锁是否属于当前线程持有

String lockVal = jedis.get(LOCK_KEY);

if (lockVal != null && lockVal.equals(threadLocal.get())) {

jedis.del(LOCK_KEY);

}

} finally {

// 释放Redis客户端

jedis.close();

}

}

总结

在高并发场景下，使用Redis实现自动生成序号的功能非常实用。这种技术不仅能够解决数据库IO瓶颈的问题，还提高了系统的并发性能。但是需要注意的是，在实现该功能时，一定要保证线程的排它性和操作的原子性。本文提供的技术虽然在一定程度上可以保证原子性和排它性，但是在实际使用中还需根据不同的业务场景做一些适当的调整。

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