故事的开始：.count()
假设你有一个notification model类，保存的主要是所有的站内通知：
class notification(models.model):
“””一个简化过的notification类，拥有三个字段：
– `user_id`: 消息所有人的用户id
– `has_readed`: 表示消息是否已读
“””
user_id = models.integerfield(db_index=true)
has_readed = models.booleanfield(default=false)
理所当然的，刚开始你会通过这样的查询来获取某个用户的未读消息数：
# 获取id为3074的用户的未读消息数
notification.objects.filter(user_””这个model保存着每一个用户的未读消息数目”””
user_id = models.integerfield(primary_key=true)
unread_count = models.integerfield(default=0)
def __str__(self):
return ” % (self.user_id, self.unread_count)
我们为每一个注册用户提供了一条对应的 usernotificationscount 记录来保存他的未读消息数。 每次获取他的未读消息数的时候，只需要 usernotificationscount.objects.get(pk=user_id).unread_count 就可以了。
接下来，问题的重点来了，我们如何知道什么时候应该更新我们的计数器？django在这方面提供了什么捷径吗？
挑战：实时更新你的计数器
为了让我们的计数器正常的工作，我们必须实时的更新它，这包括：
当有新的未读消息过来的时候，为计数器 +1
当消息被异常删除时，如果关联的消息为未读，为计数器 -1
当阅读完一个新消息的时候，为计数器 -1
让我们一个一个来解决这些情况。
在抛出解决方案之前，我们需要先介绍django中的一个功能： signals ，signals是django提供的一个事件通知机制，它可以让你在监听某些自定义或者 预设的事件，当这些事件发生的时候，调用实现定义好的方法。
比如 django.db.models.signals.pre_save & django.db.models.signals.post_save 表示的是 某个model调用save方法之前和之后会触发的事件，它和database提供的触发器在功能上有一点相似。
关于signals更多的介绍可以参考官方文档，下面让我们来看看signals能给我们的计数器带来什么好处。
1. 当有新的消息过来的时候，为计数器 +1
这个情况应该是最好处理的，使用django的signals，只需要短短几行代码，我们便可以实现这种 情况下的计数器更新：
from django.db.models.signals import post_save, post_delete
def incr_notifications_counter(sender, instance, created, **kwargs):
# 只有当这个instance是新创建，而且has_readed是默认的false才更新
if not (created and not instance.has_readed):
return
# 调用 update_unread_count 方法来更新计数器 +1
notificationcontroller(instance.user_id).update_unread_count(1)
# 监听notification model的post_save信号
post_save.connect(incr_notifications_counter, sender=notification)
这样，每当你使用 notification.create 或者 .save() 之类的方法创建新通知 时，我们的 notificationcontroller 便会得到通知，为计数器 +1。
但是请注意，因为我们的计数器是基于django的signals，如果你的代码里面有地方 在使用原始sql，没有通过django orm方法来添加新通知的话，我们的计数器是不会得到 通知的，所以，最好规范所有的新通知建立方式，比如使用同一个api。
2. 当消息被异常删除时，如果关联的消息为未读，为计数器 -1
有了第一个的经验，这种情况处理起来也比较简单，只需要监控notification的post_delete 信号就可以了，下面是一段实例代码：
def decr_notifications_counter(sender, instance, **kwargs):
# 当删除的消息还没有被读过时，计数器 -1
if not instance.has_readed:
notificationcontroller(instance.user_id).update_unread_count(-1)
post_delete.connect(decr_notifications_counter, sender=notification)
至此，notification的删除事件也能正常的更新我们的计数器了。
3. 当阅读一个新消息的时候，为计数器 -1
接下来，当用户阅读某条未读消息的时候，我们也需要更新我们的未读消息计数器。 你可能会说，这有什么难的？我只要在我的阅读消息的方法里面，手动更新我的计数器不就好了？
比如这样：
class notificationcontroller(object):
… …
def mark_as_readed(self, notification_id):
notification = notification.objects.get(pk=notification_id)
# 没有必要重复标记一个已经读过的通知
if notication.has_readed:
return
notification.has_readed = true
notification.save()
# 在这里更新我们的计数器，嗯，我感觉好极了
self.update_unread_count(-1)
通过一些简单的测试，你可以会觉得你的计数器工作的非常好，但是，这样的实现方式有一个 非常致命的问题， 这个方式没有办法正常处理并发的请求 。
打一个比方，你拥有一个id为100的未读消息对象，这个时候同时有了两个请求过来，都要标记这个通知为已读：
# 因为两个并发的请求，假设这两个方法几乎同时被调用
notificationcontroller(user_id).mark_as_readed(100)
notificationcontroller(user_id).mark_as_readed(100)
显而易见的，这两次方法都会成功的标记这条通知为已读，因为在并发的情况下， if notification.has_readed 这样的检查无法正常工作，所以我们的计数器将会被错误的 -1 两次 ，但其实我们只读了一条请求。
那么，这样的问题应该怎么解决呢？
基本上，解决并发请求产生的数据冲突只有一个办法： 加锁 ，介绍两种比较简单的解决方案：
使用 select for update 数据库查询
select … for update 是数据库层面上专门用来解决并发取数据后再修改的场景的，主流的关系数据库 比如mysql、postgresql都支持这个功能， 新版的django orm甚至直接提供了这个功能的shortcut 。 关于它的更多介绍，你可以搜索你使用的数据库的介绍文档。
使用 select for update 后，我们的代码可能会变成这样：
from django.db import transaction
class notificationcontroller(object):
… …
def mark_as_readed(self, notification_id):
# 手动让select for update和update语句发生在一个完整的事务里面
with transaction.commit_on_success():
# 使用select_for_update来保证并发请求同时只有一个请求在处理，其他的请求
# 等待锁释放
notification = notification.objects.select_for_update().get(pk=notification_id)
# 没有必要重复标记一个已经读过的通知
if notication.has_readed:
return
notification.has_readed = true
notification.save()
# 在这里更新我们的计数器，嗯，我感觉好极了
self.update_unread_count(-1)
除了使用“select for update“这样的功能，还有一个比较简单的办法来解决这个问题。
使用update来实现原子性修改
其实，更简单的办法，只要把我们的数据库改成单条的update就可以解决并发情况下的问题了：
def mark_as_readed(self, notification_id):
affected_rows = notification.objects.filter(pk=notification_id, has_readed=false)\
.update(has_readed=true)
# affected_rows将会返回update语句修改的条目数
self.update_unread_count(affected_rows)
这样，并发的标记已读操作也可以正确的影响到我们的计数器了。
高性能？我们在之前介绍了如何实现一个能够正确更新的未读消息计数器，我们可能会直接使用update 语句来修改我们的计数器，就像这样：
from django.db.models import f
def update_unread_count(self, count)
# 使用update语句来更新我们的计数器
usernotificationscount.objects.filter(pk=self.user_id)\
.update(unread_count=f(‘unread_count’) + count)
但是在生产环境中，这样的处理方式很有可能造成严重的性能问题，因为如果我们的计数器在频繁 更新的话，海量的update会给数据库造成不小的压力。所以为了实现一个高性能的计数器，我们 需要把改动暂存起来，然后批量写入到数据库。
使用 redis 的 sorted set ，我们可以非常轻松的做到这一点。
使用sorted set来缓存计数器改动
redis是一个非常好用的内存数据库，其中的sorted set是它提供的一种数据类型：有序集合， 使用它，我们可以非常简单的缓存所有的计数器改动，然后批量回写到数据库。
rk_notifications_counter = ‘ss_pending_counter_changes’
def update_unread_count(self, count):
“””修改过的update_unread_count方法”””
redisdb.zincrby(rk_notifications_counter, str(self.user_id), count)
# 同时我们也需要修改获取用户未读消息数方法，使其获取redis中那些没有被回写
# 到数据库的缓冲区数据。在这里代码就省略了
通过以上的代码，我们把计数器的更新缓冲在了redis里面，我们还需要一个脚本来把这个缓冲区 里面的数据定时回写到数据库中。
通过自定义django的command，我们可以非常轻松的做到这一点：
# file: management/commands/notification_update_counter.py
# -*- coding: utf-8 -*-
from django.core.management.base import basecommand
from django.db.models import f
# fix import prob
from notification.models import usernotificationscount
from notification.utils import rk_notifications_counter
from base_redis import redisdb
import logging
logger = logging.getlogger(‘stdout’)
class command(basecommand):
help = ‘update usernotificationscounter objects, write changes from redis to database’
def handle(self, *args, **options):
# 首先，通过 zrange 命令来获取缓冲区所有修改过的用户id
for user_id in redisdb.zrange(rk_notifications_counter, 0, -1):
# 这里值得注意，为了保证操作的原子性，我们使用了redisdb的pipeline
pipe = redisdb.pipeline()
pipe.zscore(rk_notifications_counter, user_id)
pipe.zrem(rk_notifications_counter, user_id)
count, _ = pipe.execute()
count = int(count)
if not count:
continue
logger.info(‘updating unread count user %s: count %s’ % (user_id, count))
usernotificationscount.objects.filter(pk=obj.pk)\
.update(unread_count=f(‘unread_count’) + count)
之后，通过 python manage.py notification_update_counter 这样的命令就可以把缓冲区 里面的改动批量回写到数据库了。我们还可以把这个命令配置到crontab中来定义执行。
总结文章到了这里，一个简单的“高性能”未读消息计数器算是实现完了。说了这么多，其实主要的知识点就是这么些：
使用django的signals来获取model的新建/删除操作更新使用数据库的select for update来正确处理并发的数据库操作使用redis的sorted set来缓存计数器的修改操作希望能对您有所帮助。 🙂
更多python的django框架中消息通知的计数器相关文章请关注php中文网！