Redis高级应用——2

Redis-事务

Redis 事务可以一次执行多个命令, 并且带有以下两个重要的保证:

  1. 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。
  2. 事务是一个原子操作:事务中的命令要么全部被执行,要么全部都不执行

事务的上个步骤:

  1. 开启事务:以MULTI开启一个事务
  2. 命令入队:将多个命令添加到命令队列中,接到这些命令不会立即执行,而是放到等待执行的事务队列中
  3. 执行事务:有EXEC执行事务。(或者DISCARD取消执行)

事务相关指令:

指令 描述
MULTI 标记一个事务块的开始
EXEC 执行所有事务块内的命令。
DISCARD 取消事务,放弃执行事务块内的所有命令。
UNWATCH 取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。
WATCH key [key ...] 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

执行事务出现的四种情况:

  1. 正常执行:队列中所有的指令全部会被执行。
  2. 全部取消:队列中的所有指令全部会被取消。
  3. 全体连坐:如果指令集中有一条在加入队列时报错,则队列中的所有指令全部取消。
  4. 冤头债主:如果指令已经加入到队列中,但执行失败,只有当前指令失败,其它继续执行。

redis事务的三个特性:

  1. 单独的隔离性:事务中的所有的命令都会序列化,按顺序执行,事务在执行过程中,不会被其它客户端发送过来的命令请求所打断
  2. 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的被执行,因为事务提交前任何指令都不会被实际执行,也就不存在”事务内的查询要看到事务里的更新。
  3. 不保证原子性:redis同一个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

watch监控

watch监控表示对需要操作的key添加一个乐观锁,防止另一个用户进行修改,导致结果错误。

  • 悲观锁
    • 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被block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里面就用到了很多这种锁,比如行锁,表锁,读锁,写锁等,都是在操作之前先上锁。
  • 乐观锁
    • 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。提交的版本号必须大于当前版本号才可以提交

在访问以写入为目的数据的时候(SOL中的SELECT FOR UPDATE),关系数据库会对被访同的数据行进行加锁,直到事务被提交(Commit)
或者被回滚(ROLLBACK)为止,如果有其他客户端试图对被加锁的数据行进行写入,那么该客户端将被阻塞、直到第一个事务执行完毕为止。加锁在实际使用中非常有效,基本上所有关系数据库都实现了这种加锁功能,它的缺点在于,持有锁的客户端运行越慢,等待解锁的客户端被阻塞的时间就越长。

因为加锁有可能会造成长时间的等待,所以Redis为了尽可能地减少客户端的等待时间,并不会在执行WATCH命令时对数据进行加锁,相反地,Redis只会在数据已经被其他客户端抢先修改了的情况下,通知执行了WATCH命令的客户端,

Redis-主从复制

什么是主从复制?

主从复制,是用来建立一个和主数据库(master)完全一样的数据库环境,称为从数据库(slave)。

主从复制的作用和使用场合一般有几个:

  1. 容灾恢复,主数据库服务器故障后,可迅速从从数据库恢复
  2. 读写分离、主数据库主要做写的操作,从数据库做读的操作

主从复制应用场景

  • 电子商务网站上的商品,一般都是一次上传,无数次浏览的,说专业点也就是”多读少写”。
  • 对于这种场景,我们可以使如下这种架构

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主从复制应用场景说明

我们将一台Redis服务器作主库(Matser),其他三台作为从库(Slave),主库只负责写数据,每次有数据更新都将更新的数据同步到它所有的从库,而从库只负责读数据。这样一来,就有了两个好处:

    1. 数据被复制成了了好几份,就算有一台机器出现故障,也可以使用其他机器的数据快速恢复。
    2. 读写分离,不仅可以提高服务器的负载能力,并且可以根据读请求的规模*增加或者减少从库的数量,棒极了;

注意事项:

在Redis主从模式中,一台主库可以拥有多个从库,但是一个从库只能隶属于一个主库

主从复制实现方式

  1. 一主二仆
  2. 薪火相传
  3. 反客为主

一主二仆

一个Master两个或多个Slave

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具体操作:

在多台机器上配置好redis环境,并修改相应的配置文件

只需要在从数据库加配置如下代码:

slaveof 主数据库地址  主数据库端口

例如:slaveof 127.0.0.1 6379

如果设置了密码:

masterauth 主库密码

示例在一台机器上面实现一主二仆:

这里是用的windows版本的redis,然后可以根据Windows Service Documentation.docx文档建立后台服务

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打开之后找到 redis-server --service-install  和 redis-server --service-uninstall

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创建从服务器

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启动客户端

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​实现主仆关系

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当主库意外关闭时,从库是什么情况?

当主库关闭时,从库继续保持从库状态,但是和主库的连接丢失,不能在同步更新数据。如果主库恢复,从库也会恢复到连接状态。 当从库1关闭时,主库和从库N都不受影响。但是当从库重新恢复时,丢失和主库的连接状态,必须重新关联。

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薪火相传

什么是薪火相传?

上一个Slave可以是下一个slave的Master,Slave同样可以接收其他slaves的连接和同步请求,那么该slave作为了链条中下一个的master,可以有效减轻master的写压力

中途变更转向:会清除之前的数据,重新建立拷贝最新的

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实现方式:

slaveof 新主库IP 新主库端口​

薪火相传-演示

1.打开三台服务器(-主二仆)

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2.从客户端连接三台服务器,通过指令info replication查询状态

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3.将6381的主机修改成6380

语法:slaveof 主机IP  端口

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4.再查看效果

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反客为主

什么是反客为主?

使当前数据库停止与其他数据库的同步,转成主数据库

指令:SLAVEOF no one

演示:

  1. 打开三个服务器
  2. 打开相应的三个客户端
  3. 将主服务器客户端shutdown
  4. 将第二个客户端(6380)SLAVEOF no one,反客为主
  5. 将其他的客户端指向新的master(SLAVEOF 127.0.0.1 6380)

主从复制执行过程:

  1. 当一个从数据库启动时,会向主数据库发送sync命令。
  2. Master接到命令启动后台的存盘进程,同时收集所有接收到的用于修改数据集命令,在后台进程执行完毕之后,master将传送整个数据文件到slave,以完成一次完全同步。
  3. 全量复制:而slave服务在接收到数据库文件数据后,将其存盘并加载到内存中。
  4. 增量复制:Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步。
  5. 但是只要是重新连接master,一次完全同步(全量复制)将被自动执行。

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