레디스를 이용해서 동시 요청 방지하기

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개요

• 짧은 시간 내에 발생하는 동일 요청을 효과적으로 처리하기 위해,

• Redis의 원자적 연산을 활용하는 방법을 설명

환경 설정

• Java, Spring Framework

• spring-data-redis

• lettuce 드라이버

• Redis 서버 연결 설정이 완료되어 있어야 함

요구사항

• 1초 미만으로 다수의 동일 요청이 발생하는 환경.

• 처음 들어온 요청만 처리하고 나머지는 중복 요청으로 처리해야 함.

해결 방안

Redis INCRBY 명령어 활용

• Redis의 INCRBY는 원자적(atomic) 증가 연산을 수행하는 명령어로, 동시성 제어에 적합

• INCRBY

  • 키가 존재하지 않을 경우 자동으로 0에서 시작하여 증가

  • 분산 환경에서도 race condition 없이 원자적 연산 보장

  • 일정 시간 후 자동 만료(expire) 설정 가능

작동원리

1. 요청 식별자(key)로 Redis에 카운터 증가 요청

2. 카운터 값이 1이면 최초 요청, 그 이상이면 중복 요청으로 판단

3. 최초 요청의 경우 만료 시간을 설정하여 일정 시간 후 카운터가 자동 삭제되도록 함

4. 설정된 만료 시간 내에 동일 키로 요청이 오면 중복으로 처리

예시

@Component
@RequiredArgsConstructor
public class RedisRepository {

	private final RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

	public boolean isDuplciated(final String key) {
		var ops = redisTemplate.boundValueOps(key);	
		var result = ops.increment(1L);
		// result can be null
		if (result == null || result == 1L) {
			// this ops wil expire in 1 seconds
			ops.expire(1, TimeUnit.SECONS)
			return false;
		}
		
		return true;
	}
}

• 맨 처음 요청이 왔을 경우 나올 수 있는 결과는 null or 1L

  • 이럴 경우, 해당 데이터에 대한 만료를 설정하고, false 리턴

  • 즉 중복된 요청이 아님.

• 그 외 true 리턴

  • 같은 key 1초 내 요청에 대해서는, 2L, 3L, 4L.. 와 같은 result 가 반환됨

• ops.expire(1, TimeUnit.SECONS) 설정을 통해서, 무분별하게 쌓일 수 있는 점을 방지

참고

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• Redis 공식 문서 - INCRBY
• Redis 공식 문서 - EXPIRE
• Spring Data Redis 문서
• Redisson을 이용한 분산 락 구현
• Baeldung - Redis를 이용한 분산 락
• Martin Fowler - Idempotency Patterns