Redis的事务

Posted 2021-03-02 护花使者

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。Redis的事务没有提供关系型数据库的回滚特性。

 

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。

示意图：

 

 例子：

192.168.71.170:6379[1]> MULTI
OK
192.168.71.170:6379[1]> set k1 va
QUEUED
192.168.71.170:6379[1]> get k1
QUEUED
192.168.71.170:6379[1]> EXEC
1) OK
2) "va"
192.168.71.170:6379[1]>

 

discard取消：

192.168.71.170:6379[1]> MULTI
OK
192.168.71.170:6379[1]> set k2 v2
QUEUED
192.168.71.170:6379[1]> get k1 k2
(error) ERR wrong number of arguments for \'get\' command
192.168.71.170:6379[1]> EXEC
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

 

 

组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列会都会被取消。这个主要是命令的格式错误。

 

 例子(反正就是输命令的时候不能出错)：

 

192.168.71.170:6379[1]> MULTI
OK
192.168.71.170:6379[1]> set k2 v2
QUEUED
192.168.71.170:6379[1]> get k1 k2
(error) ERR wrong number of arguments for \'get\' command
192.168.71.170:6379[1]> EXEC
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

 

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。

 WATCH key 命令

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。

 例如：

软件园170:1>keys *

软件园170:1>watch k1
"OK"
软件园170:1>multi
"OK"
软件园170:1>set k1 0
"QUEUED"
软件园170:1>incr k1
"QUEUED"

但是这个时候还没有exec执行。

如果另外一个客户端：

软件园170:1>set k1 10
"OK"
软件园170:1>keys *
 1)  "k1"

然后再执行：

软件园170:1>exec

软件园170:1>get k1
"10"

会发现这次事务命令进队列后，exec是无效的。因为有watch k1, 但是k1被另一个客户端修改了。

 

unwatch命令

取消 WATCH 命令对所有 key(不仅仅是当前刚watch的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。

 

 

以下是一个商品抢购的例子，帮助深入理解redis事务：

先考虑事务冲突的问题

三个请求

1、一个请求想给金额减8000

2、一个请求想给金额减5000

3、一个请求想给金额减1000

 

如果不加任何处理，当三个请求都判断当前金额10000大于本次消费金额会同时进行交易，就是直接导致剩余金额为-4000，导致超买。

解决思路：

 

 

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。

 

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。如svn。

 

秒杀，记录商品库存和秒杀成功者清单。

商品库存：

key	string
sk:prodid:qt	剩余个数

 

 

 

 

 

秒杀成功者清单

key	set
sk:prod-id:usr	成功者的user_id

 

 

 

 

超卖问题

看一下代码，没有加事务，会导致，如果两个进程获取到库存为1，都同时减一，会导致，库存变为-1，导致超卖。

 

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Transaction;

import java.util.List;
import java.util.Random;

public class SecondKillTest {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = null;
        String productId = "";
        String userId = "" + new Random().nextInt(10000);
        try {
            jedis = new Jedis("192.168.71.170", 6379);
            jedis.auth("linewell-123");
            String memberKey = "sk:" + productId + ":users";
            Boolean flg = jedis.sismember(memberKey, userId);
            if (flg) {
                System.out.println("该用户已经成功秒杀过，无法继续参与此活动");
                return;
            } else {
                //获取库存
                String key = "sk:" + productId + ":qt";
                String qtString = jedis.get(key);
                if (qtString == null) {
                    System.out.println("改商品没有秒杀活动");
                    return;
                } else {
                    int qt = Integer.valueOf(qtString);
                    if (qt <= 0) {
                        System.out.println("该商品已被抢光");
                    } else {
                        jedis.decr(qtString);
                        jedis.sadd(memberKey, userId);
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
    }
}

 

 

所以我们用watch加事务来解决超卖问题：

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Transaction;

import java.util.List;
import java.util.Random;

public class SecondKillTest {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = null;
        String productId = "";
        String userId = "" + new Random().nextInt(10000);
        try {
            jedis = new Jedis("192.168.71.170", 6379);
            jedis.auth("linewell-123");
            String memberKey = "sk:" + productId + ":users";
            Boolean flg = jedis.sismember(memberKey, userId);
            if (flg) {
                System.out.println("该用户已经成功秒杀过，无法继续参与此活动");
                return;
            } else {
                //获取库存
                String qtkey = "sk:" + productId + ":qt";
                jedis.watch(qtkey);
                String qtString = jedis.get(qtkey);
                if (qtString == null) {
                    System.out.println("改商品没有秒杀活动");
                    return;
                } else {
                    int qt = Integer.valueOf(qtString);
                    if (qt <= 0) {
                        System.out.println("该商品已被抢光");
                    } else {
                        Transaction multi = jedis.multi();
                        multi.decr(qtString);
                        multi.sadd(memberKey, userId);
                        List<Object> exec = multi.exec();
                        if (exec == null || exec.isEmpty()) {
                            System.out.println("操作失败");
                        } else {
                            System.out.println("秒杀成功");
                        }
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (jedis != null) {
                jedis.close();
            }
        }
    }
}

 

这个使用了，watch和事务，解决超卖问题，但是可能会导致库存积压，因为这是乐观锁的形式，如果较多的失败，可能会导致，库存积压，因为本来就没有多少用户的话，加上用户失败，会导致东西卖不完。

 

lua脚本：

Lua 是一个小巧的脚本语言，Lua脚本可以很容易的被C/C++ 代码调用，也可以反过来调用C/C++的函数，Lua并没有提供强大的库，一个完整的Lua解释器不过200k，所以Lua不适合作为开发独立应用程序的语言，而是作为嵌入式脚本语言。lua也有自己的语法。

 

 调用的时候：

 

 先scriptLoad编译一下，然后evalsha调用，2表示两个参数。

将复杂的或者多步的redis操作，写为一个脚本，一次提交给redis执行，减少反复连接redis的次数。提升性能。LUA脚本是类似redis事务，有一定的原子性，不会被其他命令插队，可以完成一些redis事务性的操作。但是注意redis的lua脚本功能，只有在2.6以上的版本才可以使用。

通过lua脚本解决争抢问题，实际上是redis 利用其单线程的特性，用任务队列的方式解决多任务并发问题。