第四节：Geo类型介绍以及Redis批量操作、事务、分布式锁

一. Geo类型

1. 类型说明

　　Geo 是 Redis 3.2 版本后新增的数据类型，用来保存兴趣点（POI，point of interest）的坐标信息。可以实现计算两 POI 之间的距离、获取一个点周边指定距离的 POI。

2. 常用Api

　　(1).GeoAdd：添加POI点

　　(2).GeoDistance：获取两点之间的最短距离

　　(3).GeoPosition：获取某个点的坐标

　　(4).GeoRadius：获取某个点(不一定是POI)周边xx米以外的点

　　(5).GeoRemove：删除某个点

代码分享：

 1            //1. 添加所有商店的地理位置
 2             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.34039, 39.94218, "name1"));
 3             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.340934, 39.942221, "name2"));
 4             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.341082, 39.941025, "name3"));
 5             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.340848, 39.937758, "name4"));
 6             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.342982, 39.937325, "name5"));
 7             db.GeoAdd("ShopsGeo", new GeoEntry(116.340866, 39.936827, "name6"));
 8 
 9             //2. 计算商店name1和name2之间的距离(单位m)
10             double? dist = db.GeoDistance("ShopsGeo", "name1", "name5", GeoUnit.Meters);
11 
12             //3. 获取name1商店的坐标
13             GeoPosition? pos = db.GeoPosition("ShopsGeo", "name1");
14 
15             //4. 获取一个 name2 周边的200内的点： 
16             GeoRadiusResult[] results = db.GeoRadius("ShopsGeo", "name2", 200, GeoUnit.Meters);
17             foreach (GeoRadiusResult result in results)
18             {
19                 Console.WriteLine("Id=" + result.Member + ",位置" + result.Position + "，距离" + result.Distance);
20             }
21 
22             //5.  获取一个坐标(116.34092, 39.94223)（这个坐标不一定是 POI）周边的 POI： 
23             GeoRadiusResult[] results2 = db.GeoRadius("ShopsGeo", 116.34092, 39.94223, 200, GeoUnit.Meters);
24             foreach (GeoRadiusResult result in results2)
25             {
26                 Console.WriteLine("Id=" + result.Member + ",位置" + result.Position + "，距离" + result.Distance);
27             }
28 
29             //6. 删除
30             bool d1 = db.GeoRemove("ShopsGeo", "name2");

3. 案例

　　地图上点相关的操作，方圆xx米内有多少个商店,某两个商店间的距离

二. Redis批量操作和事务

1. 批量操作

　　Batch会把所需要执行的命令打包成一条请求发到Redis，然后一起等待返回结果。这样批量操作的速度就大大提升。利用CreateBatch和Execute方法，仅支持异步方法哦。

1   public static void BatchDemo(IDatabase db)
2   {
3     IBatch batch = db.CreateBatch();
4     batch.StringSetAsync("keen1", "111");
5     batch.StringSetAsync("keen2", "222");
6     batch.Execute();
7 
8   }

2. 事务

　　Redis的操作都是原子性单线程的，如果一次性操作很多，基本上每个方法都支持批量操作，但是如果操作的数据类型不同，可以使用Redis的事务进行包裹。 CreateTransaction和Execute方法

1     public static void TransDemo(IDatabase db)
2     {
3             var trans = db.CreateTransaction();
4             trans.StringSetAsync("keen1", "111");
5             trans.StringSetAsync("keen2", 222);
6             bool result = trans.Execute();
7       }

3. 区别

　　批量操作假设里面有一个出错，不会整体回滚，而事务要么都成功，要么都失败。

三. Redis分布式锁

1. 背景

　　在传统的单体项目中，即部署到单个IIS上，针对并发问题，比如进销存中的出库和入库问题，多个人同时操作，属于一个IIS进程中多个线程并发操作的问题，这个时候可以引入线程锁lock/Monitor等，轻松解决这类问题。但是随着业务量的逐渐增大，比如"秒杀业务"，肯定是集群，这个时候线程锁已经没用了，必须引入分布式锁。

　　常见的分布式锁有：数据库、zookeeper、redis。

2. 技术分析

　　秒杀业务集群同时访问DB，很容易出现超买超卖问题，如下图：　

分析：

解决方案：

　在秒杀服务集群和DB之间引入Redis(或者Redis集群)，无论是Redis单体还是集群，分布式锁都是上一个解锁了下一个才继续加锁，引入Redis集群的目的是防止Redis崩溃，而不是加快速度，这样保证了最终到DB上上的操作是按顺序依次进行的，从而解决了超卖问题。如下图：

3. 代码实战

　　StackExchange.Redis中加锁和解锁的api分别是：LockTake和LockRelease。 bool LockTake(RedisKey key, RedisValue value, TimeSpan expiry, CommandFlags flags = CommandFlags.None); 三个参数的含义分别是：

(1). 锁名

(2). 谁加的的锁

(3). 超时时间，过期自动释放，防止死锁。

代码如下：（加锁的时候要循环获取锁，直到获取为止）

 1         /// <summary>
 2         /// 分布式锁 业务
 3         /// </summary>
 4         /// <param name="db"></param>
 5         public static void DfsLockDemo(IDatabase db)
 6         {
 7 
 8             Lock(db);
 9             try
10             {
11                 Console.WriteLine("业务执行中......");
12                 Thread.Sleep(8000);
13                 Console.WriteLine("业务执行完毕");
14             }
15             catch (Exception)
16             {
17                 //释放锁
18                 UnLock(db);
19             }
20             finally
21             {
22                 //释放锁
23                 UnLock(db);
24             }
25         }
26 
27         /// <summary>
28         /// 加锁
29         /// </summary>
30         /// <param name="db"></param>
31         public static void Lock(IDatabase db)
32         {
33             RedisValue token = Environment.MachineName;
34             while (true)
35             {
36                 bool flag = db.LockTake("myLock", token, TimeSpan.FromSeconds(10)); //10秒后自动释放
37                 if (flag)
38                 {
39                     //表示获取成功，跳出while
40                     break;
41                 }
42                 else
43                 {
44                     Console.WriteLine("获取失败，继续获取");
45                     Thread.Sleep(200);
46 
47                 }
48             }
49         }
50         /// <summary>
51         /// 解锁
52         /// </summary>
53         /// <param name="db"></param>
54         public static void UnLock(IDatabase db)
55         {
56             RedisValue token = Environment.MachineName;
57             db.LockRelease("myLock", token);
58         }

模拟两个项目运行效果：

秒杀案例其它思路或者详细解决方案见： 第六节：秒杀业务/超买超卖的几种解决思路

作者 : Yaopengfei(姚鹏飞)
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