redis中的事务相关

2021-10-11 09:53:23

redis的事务分为三个阶段

1，开启事务（multi） 2，命令入队（业务操作） 3，执行事务（exec）或取消事务（discard）
例如

上面的指令演示了一个完整的事务过程，所有的指令在 exec 之前不执行，而是缓存在服务器的一个事务队列中，服务器一旦收到 exec 指令，才开执行整个事务队列，执行完毕后一次性返回所有指令的运行结果。Redis 事务可以一次执行多个命令，本质是一组命令的集合。一个事务中的所有命令都会序列化，按顺序地串行化执行而不会被其它命令插入，不许加塞。可以保证一个队列中，一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令（Redis 事务的主要作用其实就是串联多个命令防止别的命令插队）

redis事务的几个命令

MULTI命令用于开启一个事务，它总是返回 OK 。
MULTI 执行之后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令，这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，当EXEC命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。
另一方面，通过调用DISCARD，客户端可以清空事务队列，并放弃执行事务。

redis中的事务不一定保证原子性

我们用 Redis 事务的时候，可能会遇上以下两种错误：
（1）事务在执行 EXEC 之前，入队的命令可能会出错。比如说，命令可能会产生语法错误（参数数量错误，参数名错误等等），或者其他更严重的错误，比如内存不足（如果服务器使用 maxmemory 设置了最大内存限制的话）。
（2）命令可能在 EXEC 调用之后失败。举个例子，事务中的命令可能处理了错误类型的键，比如将列表命令用在了字符串键上面，诸如此类。
Redis 针对如上两种错误采用了不同的处理策略，对于发生在 EXEC 执行之前的错误，服务器会对命令入队失败的情况进行记录，并在客户端调用 EXEC 命令时，拒绝执行并自动放弃这个事务（Redis 2.6.5 之前的做法是检查命令入队所得的返回值：如果命令入队时返回 QUEUED ，那么入队成功；否则，就是入队失败）

对于那些在 EXEC 命令执行之后所产生的错误，并没有对它们进行特别处理：即使事务中有某个/某些命令在执行时产生了错误，事务中的其他命令仍然会继续执行。

redis的事务不支持回滚

（1）Redis命令只会因为错误的语法而失败（并且这些问题不能在入队时发现），或是命令用在了错误类型的键上面：这也就是说，从实用性的角度来说，失败的命令是由编程错误造成的，而这些错误应该在开发的过程中被发现，而不应该出现在生产环境中。
（2）因为不需要对回滚进行支持，所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。

带watch的事务

WATCH命令用于在事务开始之前监视任意数量的键：当调用EXEC命令执行事务时，如果任意一个被监视的键已经被其他客户端修改了，那么整个事务将被打断，不再执行，直接返回失败。
WATCH命令可以被调用多次。对键的监视从 WATCH 执行之后开始生效，直到调用 EXEC 为止。用户还可以在单个 WATCH 命令中监视任意多个键
当 EXEC 被调用时，不管事务是否成功执行，对所有键的监视都会被取消。另外，当客户端断开连接时，该客户端对键的监视也会被取消。
下面时一个例子

可知age一开始是9，然后对age进行监视，即watch age，然后在另外的一个客户端中对age进行改动，decrby age 10，然后再回到原来的客户端中，在事务中对age进行改动，发现该事务执行失效。
使用无参数的 UNWATCH命令可以手动取消对所有键的监视。对于一些需要改动多个键的事务，有时候程序需要同时对多个键进行加锁，然后检查这些键的当前值是否符合程序的要求。当值达不到要求时，就可以使用 UNWATCH 命令来取消目前对键的监视，中途放弃这个事务，并等待事务的下次尝试。
watch指令，类似乐观锁，事务提交时，如果 key 的值已被别的客户端改变，比如某个 list 已被别的客户端push/pop 过了，整个事务队列都不会被执行。（当然也可以用 Redis 实现分布式锁来保证安全性，属于悲观锁）

通过 watch 命令在事务执行之前监控了多个 keys，
倘若在 watch 之后有任何 key 的值发生变化，exec 命令执行的事务都将被放弃，
同时返回 Null 应答以通知调用者事务执行失败

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

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。乐观锁策略：提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新

watch命令的实现原理

在代表数据库的server.h/redisDb结构类型中，都保存了一个watched_keys字典，字典的键是这个数据库被监视的键，而字典的值是一个链表，链表中保存了所有监视这个键的客户端，如下图。
·
WATCH 命令的作用，就是将当前客户端和要监视的键在 watched_keys 中进行关联。
举个例子，如果当前客户端为 client99 ，那么当客户端执行 WATCH key2 key3 时，前面展示的 watched_keys 将被修改成这个样子：

通过 watched_keys字典，如果程序想检查某个键是否被监视，那么它只要检查字典中是否存在这个键即可；如果程序要获取监视某个键的所有客户端，那么只要取出键的值（一个链表），然后对链表进行遍历即可。
在任何对数据库键空间（key space）进行修改的命令成功执行之后（比如 FLUSHDB、SET 、DEL、LPUSH、 SADD，诸如此类）， multi.c/touchWatchedKey 函数都会被调用 —— 它会去 watched_keys 字典，看是否有客户端在监视已经被命令修改的键，如果有的话，程序将所有监视这个/这些被修改键的客户端的 REDISDIRTYCAS 选项打开：

当客户端发送 EXEC 命令、触发事务执行时，服务器会对客户端的状态进行检查：
（1）如果客户端的 CLIENT_DIRTY_CAS 选项已经被打开，那么说明被客户端监视的键至少有一个已经被修改了，事务的安全性已经被破坏。服务器会放弃执行这个事务，直接向客户端返回空回复，表示事务执行失败。
（2）如果 CLIENT_DIRTY_CAS 选项没有被打开，那么说明所有监视键都安全，服务器正式执行事务。

代码演示事务

public class TestTX {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("39.99.xxx.xx", 6379);

        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("hello", "world");
        jsonObject.put("name", "kuangshen");
        // 开启事务
        Transaction multi = jedis.multi();
        String result = jsonObject.toJSONString();
        // jedis.watch(result)
        try {
            multi.set("user1", result);
            multi.set("user2", result);
            // 执行事务
            multi.exec();
        }catch (Exception e){
            // 放弃事务
            multi.discard();
        } finally {
            // 关闭连接
            System.out.println(jedis.get("user1"));
            System.out.println(jedis.get("user2"));
            jedis.close();
        }
    }
}

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