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redis(10)事务和锁机制

修炼之路 2023-03-28 原文

Redis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。

 

Multi、Exec、discard

Redis 事务中有 MultiExecdiscard 三个指令,在 Redis 中,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。而组队的过程中可以通过 discard 来放弃组队


 

案列说明

组队成功:我们输入multi进行组队,将set k1 v1set k2 v2两条命令插入到队列中,然后输入exec执行命令,最后执行成功。

组队阶段报错:我们输入multi进行组队,将set k1 v1set k2两条命令插入到队列中,由于set k2这条命令报错了,所以在组队阶段就已经失败了,所以执行exec也就全部失败了,注意:set k1 v1这条命令不会被执行

组队成功,提交有成功有失败情况:我们输入multi进行组队,将set k1 v1incr k1以及set k2 v2三条命令插入到队列中,这三条命令本身语法是没有问题的,但是在输入exec执行后,第二条命令报错了,其他命令成功执行,报错原因是键k1的值是一个字符串类型,不是整型,所以不能增量。

 

事务的错误处理

组队阶段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。

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。

 

事务冲突的问题

  • 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。

最终我们可以发现,总共金额是 10000,如果请求全部执行,那最后的金额变为 - 4000,很明显不合理。

方案一: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。

方案二: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。

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。

案例

我们先设置一个金额100,使用watch对balance进行监控,然后开启事务增加20金额

再启动另一个窗口,也使用watch对balance进行监控,然后开启事务减少金额500

这时候我们有2个事务,我们先执行第1个事务,增加金额的事务,可以看到事务执行成功

我们再执行第2个事务,减少金额,由于之前监控了balance,又因为balance被事务1做了改动,所以事务2不会执行成功

 

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。
 

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 。

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