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好文速看!Redis分布式锁+信号量进行限流的原理与代码实现

原创 数据库开发技术 作者:Finally_m 时间:2022-10-05 08:03:00 0 删除 编辑
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一. 前言

上周耀哥在《记一次OOM问题的解决连载一 流式查询》中写到,我在“中通全球创研中心”的学生为了避免出现OOM问题,把一个站点一个月流水的数据,用Mybatis流式查询的方式,把数据分批次读进内存再写到硬盘上。这样处理之后确实在一定程度上减少了OOM发生的次数,但仍然会在月初各个站点,集中进行上个月份月结报表时出现OOM的现象。

究其原因,月结报表的制作和上传是一个很烧资源的过程,如果全国的中通站点都集中在月初时并发地制作月结报表,服务器根本承受不了这样的压力。

鉴于此,耀哥的这个学生打算利用Redisson分布式锁结合信号量进行限流。也就是根据服务器的实际承受能力,后台允许同时制作10份月结报表。如果服务器正在同时制作10份月结报表,那么其他制作月结报表的请求只能排队,直到有任务完成让出一个信号量,才能处理一个新的请求。制作完成的月结报表会被上传到文件服务器,后台会通知前端客户自行下载报表。

那么以上这个解决思路,到底该怎么实现呢?

二. 实现过程

2.1 实现原理

其实redisson分布锁信号量的实现原理非常简单,就是在redis中的一个整数,当有制作报表的请求时,我们首先尝试获得一个信号量,如果能够获得(也就是信号量的整数大于0)就执行制作报表的任务,然后让信号量总数减1。制作报表的任务完成之后,再调用release()方法释放一个信号量,信号总量+1。

2.2 核心代码实现

接下来耀哥就把核心代码给大家展示一下。我们先在redis中初始化一个信号量,并且设置为10个。

@PostConstruct
public void init() throws Exception {
    //初始化1个名为read 的信号量
    RSemaphore read  = redissonClient.getSemaphore("read");
    
    //设置信号量的初始值为10
    read.release(10);
}

当某个站点发出打印报表的请求时,先把任务记录到数据库中,并把任务的状态设置为【等待中】。

@GetMapping("/create")
public R createExcel(){
    //TODO 1: 把任务添加到任务列表

    //尝试获得一个信号量,如果能获得马上开始读数据库写文件的操作
    RSemaphore read  = redissonClient.getSemaphore("read");
    if(read.tryAcquire()){
        //TODO 2: 由于读数据制作文件比较耗时,这里采用线程池调用mybatis流式查询生成报表
    }
    
    // 因为生成报表是线程异步执行,这个响应很快会回到前端,提醒前端人员打印任务已经接受
    return new R(REnum.SUCCESS,null);
 }

当流式查询把所有的数据查出,并生成报表之后,我们应该上传报表到文件服务器,修改任务的状态为【任务完成】,并释放一个信号量出来。

/**
 *  这个方法是流式查询查询出最后一批数据时候调用的方法
 */

public void end(){
    // TODO 1: 上传已经完成的文件去文件服务器

    // TODO 2: 修改任务的状态为【任务完成】,并且表中记录这一条任务对应文件的地址

    // 释放一个信号量
    RSemaphore read = redissonClient.getSemaphore("read");
    read.release();//执行这一句  信号量的值加一
}

三. 后话

为了解决此次OOM的问题,我们使用到了流式查询分页读取数据,又使用到了分布式锁的信号量限流,来限制同时执行任务的个数。但耀哥的这个学生发现,大数据读取、生成excel、文件上传这些操作,每一个都非常耗时,为了不让这三个操作彼此影响性能,最后还要使用MQ解耦,把这三个操作拆分成3个服务。至于结合MQ进行具体解决的方案,耀哥会在以后的文章中继续连载,请各位同学继续关注哦。关注Java架构栈,每天干货都不断!

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原文作者:Java架构栈;如有侵权,请联系管理员删除。

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