Redis事务

Posted 2022-12-03 RWCC

Redis事务

• 一、redis网络层
• 二、redis pipeline
• 三、redis事务
• 四、lua脚本
• 五、ACID特性分析

一、redis网络层

并发 ：当有多个线程在操作时，如果系统只有一个CPU，他根本不可能真正同时进行一个以上的线程，他只能把CPU运行时间划分成若干时间段，再将时间段分配给各个线程执行，在一个时间段的线程代码运行时，其他线程处于挂起状态

并行：当系统有一个以上CPU时，则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时，另一个CPU可以执行另一个线程，两个线程相互不想占CPU资源，可以同时进行，这种方式我们称之为并行

二、redis pipeline

redis pipeline 是一个客户端提供的，而不是服务端提供的；


对于request操作，只是将数据写到fd对应的写缓冲区，时间非常快，真正耗时操作在读取response；

三、redis事务

MULTI 开启事务，事务执行过程中，单个命令是入队列操作，直到调用 EXEC 才会一起执行；

MULTI：开启事务

EXEC：提交事务

DISCARD：取消事务

WATCH：检测key的变动，若在事务执行中，key变动则取消事务；在事务开启前调用，乐观锁实现（cas）;
若被取消则事务返回 nil ;

应用：
事务实现 zpop：

WATCH 
zset element = ZRANGE 
zset 0 0 
MULTI 
ZREM 
zset element 
EXEC

事务实现 加倍操作：

WATCH
SET score:10001 val 100 
GET score:10001 
MULTI 
SET score:10001 val*2 
EXEC

四、lua脚本

lua 脚本实现原子性；

redis中加载了一个 lua 虚拟机；用来执行 redis lua 脚本；redis lua 脚本的执行是原子性的；当某个脚本正在执行的时候，不会有其他命令或者脚本被执行；

lua 脚本当中的命令会直接修改数据状态；

注意：如果项目中使用了 lua 脚本，不需要使用上面的事务命令；

# 从文件中读取 lua脚本内容
 cat test1.lua | redis-cli script load --pipe
# 加载 lua脚本字符串 生成 sha1
 > script load 'local val = KEYS[1]; return val'
 > "b8059ba43af6ffe8bed3db65bac35d452f8115d8"
# 检查脚本缓存中，是否有该 sha1 散列值的lua脚本
 > script exists "b8059ba43af6ffe8bed3db65bac35d452f8115d8"
 >  1) (integer) 1
 # 清除所有脚本缓存
 > script flush
 >  OK#
 > 如果当前脚本运行时间过长，可以通过 script kill 杀死当前运行的脚本
 > script kill
 >  (error) NOTBUSY No scripts in execution right now.

EVAL：

# 测试使用 
EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

EVALSHA：

# 线上使用 
EVALSHA sha1 numkeys key [key ...] arg [arg ...]

应用：
1: 项目启动时，建立redis连接并验证后，先加载所有项目中使用的lua脚本（script load）;
2: 项目中若需要热更新，通过redis-cli script flush；然后可以通过订阅发布功能通知所有服务器 重新加载lua脚本；
3：若项目中lua脚本发生阻塞，可通过script kill暂停当前阻塞脚本的执行；

五、ACID特性分析

A 原子性：事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败；redis不支持回滚；即使事务队列中的某个命令在执行期间出现了错误，整个事务也会继续执行下去，直到将事务队列中的所有命令都执行完毕为止。

C 一致性：事务使数据库从一个一致性状态到另外一个一致性状态；这里的一致性是指预期的一致性而不是异常后的一致性；所以redis也不满足；

I 隔离性：事务的操作不被其他用户操作所打断；watch 保证事务命令的隔离性；lua脚本满足隔离性；

D 持久性：redis只有在 aof 持久化策略的时候，并且需要在 redis.conf 中 appendfsync=always 才具备持久性；实际项目中几乎不会使用 aof 持久化策略；