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Redis: 在未到期就被刪除的可怕一幕
Redis 是一款流行的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如字符串、列表、哈希表等。Redis 在很多應(yīng)用場(chǎng)景下都表現(xiàn)出了極高的性能和可靠性。但是，有時(shí)候 Redis 也會(huì)遇到一些難以預(yù)料的問(wèn)題，比如在未到期就被刪除的情況下，帶來(lái)嚴(yán)重的數(shù)據(jù)損失。本文將分析這種可怕的一幕背后的原因，并給出一些解決方案，以幫助大家更好地處理 Redis 中出現(xiàn)的問(wèn)題。
從 Redis 的設(shè)計(jì)角度來(lái)看，當(dāng)我們將一個(gè)鍵值對(duì)存儲(chǔ)到 Redis 中，我們可以設(shè)置一個(gè)過(guò)期時(shí)間。如果我們不設(shè)置過(guò)期時(shí)間，它將一直存在于 Redis 中，除非我們主動(dòng)刪除它。在 Redis 中，有一個(gè)專門(mén)的線程，叫做過(guò)期檢查線程，它每秒鐘檢查一些鍵是否已經(jīng)過(guò)期。如果一個(gè)鍵過(guò)期了，Redis 會(huì)刪除它并將這個(gè)事件作為一條消息發(fā)布到訂閱了相關(guān)頻道的客戶端。這個(gè)機(jī)制看起來(lái)很簡(jiǎn)單，在大多數(shù)情況下，也能夠正常工作。
然而，在某些情況下，這個(gè)機(jī)制可能會(huì)失效。比如，當(dāng) Redis 主機(jī)的 CPU 負(fù)載很高時(shí)，過(guò)期檢查線程可能無(wú)法及時(shí)運(yùn)行，從而導(dǎo)致一些未到期的鍵被錯(cuò)誤地刪除。這個(gè)問(wèn)題可能會(huì)對(duì)應(yīng)用程序造成嚴(yán)重的后果。下面是一個(gè)簡(jiǎn)短的 Python 代碼片段，用于構(gòu)造一個(gè)這樣的例子：
“`python
import redis
import time
r = redis.Redis()
r.set(‘KEY1’, ‘value1’, ex=10)
r.set(‘key2’, ‘value2’, ex=10)
r.set(‘key3’, ‘value3’, ex=10)
while True:
for key in r.keys(‘*’):
value = r.get(key)
if value is None:
print(‘key {} has expired’.format(key))
continue
print(‘key {}: {}’.format(key, value))
time.sleep(1)
這段代碼創(chuàng)建了三個(gè)鍵值對(duì)，并設(shè)置它們的過(guò)期時(shí)間為 10 秒鐘。然后，它不斷查詢所有鍵，打印出鍵和它們的值。當(dāng)一個(gè)鍵過(guò)期后，它就會(huì)被打印出來(lái)，并且它的值將被設(shè)置為 None。這個(gè)程序看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但它很可能會(huì)在 Redis 出現(xiàn)問(wèn)題的情況下暴露出來(lái)。假設(shè) Redis 的 CPU 負(fù)載很高，過(guò)期檢查線程就可能無(wú)法及時(shí)運(yùn)行，從而導(dǎo)致程序打印出一個(gè)錯(cuò)誤信息：
```python
key key2 has expired
key key3: value3
key key1: value1
key key2: None
可以看到，key2 已經(jīng)過(guò)期被刪除了，但我們?nèi)匀豢梢圆樵兊剿闹怠Ｈ绻覀兊膽?yīng)用程序在使用這個(gè)鍵時(shí)沒(méi)有做容錯(cuò)處理，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以考慮使用 Redis 的 Lua 腳本語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)比較可靠的過(guò)期檢查機(jī)制。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的腳本，它循環(huán)查詢一些鍵是否已經(jīng)過(guò)期，并在找到一個(gè)過(guò)期鍵時(shí)，使用 Lua 的 EVALSHA 命令將這個(gè)鍵的值設(shè)置為 None：
“`lua
local keys = redis.call(‘keys’, ARGV[1])
for i,key in iprs(keys) do
if redis.call(‘ttl’, key) == -2 then
redis.call(‘set’, key, ‘expired’)
end
end
我們可以使用 Redis 的 SCRIPT LOAD 命令將這個(gè)腳本加載到 Redis 中并得到它的 SHA 值。然后，我們可以啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)任務(wù)，每隔一段時(shí)間運(yùn)行這個(gè)腳本。下面的 Python 代碼片段展示了如何實(shí)現(xiàn)這一功能：
```python
from hashlib import sha1
import time
r = redis.Redis()
# Load Lua script
script = """
local keys = redis.call('keys', ARGV[1])
for i,key in iprs(keys) do
if redis.call('ttl', key) == -2 then
redis.call('set', key, 'expired')
end
end
"""
sha = sha1(script.encode()).hexdigest()
r.script_load(script)
# Start timer
interval = 1
while True:
start = time.time()
r.evalsha(sha, 0, '*')
end = time.time()
time.sleep(interval - (end - start))
在這個(gè)例子中，我們每秒鐘運(yùn)行一次過(guò)期檢查腳本。這個(gè)腳本將查找所有未過(guò)期的鍵，并在找到一個(gè)過(guò)期鍵時(shí)將它的值設(shè)置為 expired。這個(gè)例子中的處理方式是將值設(shè)置為 expired，而不是設(shè)置為 None，原因是我們希望在值被刪除時(shí)，能夠知道它是否被過(guò)期刪除。
當(dāng)然，我們也可以將這個(gè)腳本改成使用 Redis 的 Pub/Sub 機(jī)制向訂閱頻道發(fā)布一個(gè)消息，以通知客戶端這個(gè)鍵已經(jīng)過(guò)期被刪除了。然而，這樣需要更多的代碼和額外的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷。
Redis 在未到期就被刪除的情況下，可能會(huì)給我們帶來(lái)很大的麻煩。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以使用 Lua 腳本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)一個(gè)可靠的過(guò)期檢查機(jī)制，或者使用其他一些工具，如 Redisson 等。無(wú)論采用何種方法，我們都應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待這個(gè)問(wèn)題，并對(duì) Redis 的性能和可靠性進(jìn)行細(xì)致的測(cè)試和監(jiān)控，以確保應(yīng)用程序的正常運(yùn)行。
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新聞標(biāo)題：Redis在未到期就被刪除的可怕一幕（redis沒(méi)到期就刪除了）
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