Redis 竞争超时提升竞争效率的机会（redis竞争超时）

Redis 竞争超时：提升竞争效率的机会

在使用 Redis 缓存时，经常会遇到多个客户端同时对同一个 key 进行读写的情况，此时就会产生竞争。为了解决 Redis 缓存竞争问题，我们通常会采用 Redis 的乐观锁机制，即通过执行 WATCH 命令对目标 key 进行监控，然后使用 MULTI、GET、SET 和 EXEC 等命令进行更新操作，如果在执行期间被其他客户端修改了目标 key，则会产生 WATCH 错误，此时再重试整个操作流程。

然而，如果 Redis 缓存竞争频繁发生，那么这种 WATCH-CAS 模式可能会导致性能瓶颈。在这种情况下，可以采取一种更高效的优化方法，即使用 Redis 竞争超时机制，来提升竞争效率。

Redis 竞争超时机制的基本思路是，在 WATCH 后等待一个固定的超时时间，如果在这个时间内没有其他客户端对目标 key 进行修改，那么就执行我们的修改操作，否则就直接返回失败，避免被长时间占用。这样，通过设置合理的超时时间，就能够在保证一定并发度的情况下，尽可能提高请求的响应速度和吞吐量。

以下是一个使用 Redis 竞争超时机制的示例程序：

def competing_set(redis_conn, key, val, timeout=5):
    with redis_conn.pipeline() as pipe:
        while True:
            try:
                # 监听目标 key
                pipe.watch(key)
                # 获取目标 key 的当前值
                curr_val = pipe.get(key)
                # 如果值相同，则对目标 key 进行更新操作
                if curr_val == val:
                    pipe.multi()
                    pipe.set(key, val)
                    # 设置超时时间
                    pipe.expire(key, timeout)
                    # 执行更新操作
                    pipe.execute()
                    return True
                # 如果值不同，则直接返回失败
                else:
                    return False
            except WatchError:
                continue

上面的程序中，我们首先使用 with 管理 Redis 连接，然后使用 Redis 管道（pipeline）来执行 WATCH-CAS 操作。在管道内部，我们通过循环执行 WATCH 命令和 GET 命令来监听目标 key 的值，并在找到合适的时机之后，使用 MULTI 命令开启事务，执行 SET 和 EXPIRE 命令来更新 key 的值和超时时间。如果在 WATCH-CAS 操作期间出现 WatchError，那么就直接返回循环，开始下一轮循环，直到成功为止。

通过上述程序，我们不仅能够提升竞争效率，还可以在一定程度上降低 Redis 缓存穿透的问题。但需要注意的是，如果应用的并发访问量非常高，那么 Redis 竞争超时机制会导致更多的 WATCH-CAS 操作失败，从而降低操作的成功率。因此，在实际应用中，我们需要根据业务场景的实际情况，来选择合适的方案。