Redis 事务 锁机制 秒杀

Posted 2021-07-24 一只猪的思考

1. Redis的事务定义

Redis事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
Redis事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队。

2. Multi、Exec、discard

从输入Multi命令开始，输入的命令都会依次进入命令队列中，但不会执行，直到输入Exec后，Redis会将之前的命令队列中的命令依次执行。
组队的过程中可以通过discard来放弃组队。

案例：

组队成功，提交成功

组队阶段报错，提交失败

组队成功，提交有成功有失败情况

3.事务的错误处理

组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列都会被取消。

如果执行阶段某个命令报出了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其他的命令都会执行，不会回滚。

4. 事务冲突的问题

例子
一个请求想给金额减8000
一个请求想给金额减5000
一个请求想给金额减1000

1. 悲观锁
   

悲观锁(Pessimistic Lock), 顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

2. 乐观锁
   

乐观锁(Optimistic Lock), 顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的。

3. WATCH key [key …]
   在执行multi之前，先执行watch key1 [key2],可以监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。
   

4. unwatch

取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。
如果在执行 WATCH 命令之后，EXEC 命令或DISCARD 命令先被执行了的话，那么就不需要再执行UNWATCH 了。

5. EXEC

执行所有事务块内的命令。

• 假如某个(或某些) key 正处于 WATCH 命令的监视之下，且事务块中有和这个(或这些) key 相关的命令，那么 EXEC 命令只在这个(或这些) key 没有被其他命令所改动的情况下执行并生效，否则该事务被打断(abort)。

可用版本：

1.2.0
时间复杂度：
事务块内所有命令的时间复杂度的总和。
返回值：
事务块内所有命令的返回值，按命令执行的先后顺序排列。
当操作被打断时，返回空值 nil 。

# 事务被成功执行

redis> MULTI
OK
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> PING
QUEUED

redis> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) PONG


# 监视 key ，且事务成功执行

redis> WATCH lock lock_times
OK
redis> MULTI
OK
redis> SET lock "huangz"
QUEUED
redis> INCR lock_times
QUEUED
redis> EXEC
1) OK
2) (integer) 1


# 监视 key ，且事务被打断

redis> WATCH lock lock_times
OK
redis> MULTI
OK
redis> SET lock "joe"        # 就在这时，另一个客户端修改了 lock_times 的值
QUEUED
redis> INCR lock_times
QUEUED
redis> EXEC                  # 因为 lock_times 被修改， joe 的事务执行失败
(nil)

6. Redis事务三特性

• 单独的隔离操作
  • 事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
• 没有隔离级别的概念
  • 队列中的命令没有提交之前都不会实际被执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行
• 不保证原子性
  • 事务中如果有一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚