@TOC

1 交互方式 pipline

pipeline  一次性发送多个命令，可以节约时间 （相对于客户端一次发一个命令，然后服务端回复一条命令）

在这里插入图片描述

异步连接 不需要规划， 带一个回调函数
时间窗口限流 ------------>  测试代码 github 地址 找mark 老师要
客户端缓存，然后一起发出（这里不是redis缓存）

2 广播机制

2.1 概念演示

发布者与注册者之间是1：n的关系，类似于观察者模式。
下图中两个客户端监听 "n1", 第三个客户端向"n1"发布消息：
在这里插入图片描述
还可以是监听 n1.*，用命令psubscibe

实际使用redis的时候，会与redis server建立两条连接，一条专门订阅（一直处于等待状态，相当于阻塞了），另一条用来处理种命令。

2.2 使用场景

缺陷：不保证消息一定到达（比如节点宕机），限制了发布订阅的使用场景
哪些场景可以允许丢失？-----用发布订阅模式
比如：游戏服务端发公告

反之：用kafka: 分布式消息队列：能确保消息一定到达（kafka 是工业级的，后续再写学习心得）
redis: stream 也可以，但是不推荐

3 redis事物

3.1 概念

用户定义一系列数据库操作，这些操作视为一个完整的逻辑处理工作单元，要么全部执行，要么全部不执行，是不可分割的工作单元。
工作中没有使用过很复杂的数据库场景，从而就用不到事物

3.2 使用场景

在什么场景下探讨事物？ ----> 并发连接的场景：多条连接处理相同的功能

单条连接，多条连接处理不同的功能：不需要考虑事物

3.3 解决的问题

3.3.1 背景：多线程竞争出现问题

        client1:  1  get count : 1
                      2    set count  2  
        client2:  也要同时去操作count
                      3   set count 3 
        eg1 不希望 eg2影响它
        希望的结果是 3 12  或者 12 3， 而不是 1 3 2。
        1和2要作为一个整体执行，由此可以联想到 C/C++ 的原子性，但是redis中对应的是“事务”，事务可以将12绑定在一起。

3.3.2 事务

为解决并发连接互相干扰的问题，“事务”来了
事务是整体同生共死，假如有ABCD四个节点与服务器连接，每一个节点中都可能有事物，其中任意一个节点都有可能宕机，为了保证事物的安全性，怎么办？==> 安全性事务。

3.3.3 安全性事务

安全性事务具备 ACID特性：(引用3.3.1中的命令1 2 3 )

A  原子性：要么都成功，要么都失败。
       遇到失败了，需要回退到执行之前的状态。
C 完整检测一致：key 已经是一个string类型，不能当作另一个类型（如list, set）去操作。
    逻辑上的一致   1  3  2 就破坏了逻辑性(相对于 3 12  或者 12 3)。
I  隔离性：client1 client2应该隔离，需要加锁，串行性执行。
    锁事务（原子变量是 锁总线）。
    后续：mysql: MVCC 非一致锁定夺。
D 持久性：数据刷到磁盘。

lua脚本满足原子性和隔离性，一致性和持久性不满足

3.4两种类型的“事务”

3.4.1 watch ... multi exec

语法：

watch  
语句 
multi  #开启事务
n个语句  
# 告诉redis视为一个整体(n个语句依次入队，这里是redis服务端的行为，与pipeline不一样)，保证里面的key不会被修改，否则不提交事务，直接返回nil
 exec   # 提交事务  redis服务端，依次执行n个语句的队列，因为是服务端的行为，所以可以控制不会被打断

eg:

WATCH zset
element = ZRANGE zset 0 0
MULTI
ZREM zset element
EXEC

说明：

multi  与 exec之间  :  redis 将事物进行缓存 （acid）    ， 然后通过缓存命令统一执行。
用的就是 redis pipeline 技术: 客户端缓存命令统一发送。
但这些可以通过lua脚本去执行，因为redis中含有lua虚拟机，lua可以实时的拿到redis内存数据，引出下一节。

3.4.2 lua 脚本实现“原子”执行，重点掌握

redis 中加载了一个 lua 虚拟机；用来执行 redis lua 脚本；redislua 脚本的执行是原子性的；当某个脚本正在执行的时候，不会有其他命令或者脚本被执行；
lua 脚本当中的命令会直接修改数据状态；
lua 脚本 mysql 存储区别：MySQL存储过程不具备事务性，所以也不具备原子性；
注意：如果项目中使用了 lua 脚本，不需要使用上面的事务命令；
eg: eval后面的就是lua脚本

27.0.0.1:6379> set score:10001 100
OK
127.0.0.1:6379> eval 'local key = KEYS[1]; local val = redis.call("get", key); redis.call("set", key, 2*val); return 2*val;' 1  score:10001
(integer) 200
127.0.0.1:6379> eval 'local key = KEYS[1]; local val = redis.call("get", key); redis.call("set", key, 2*val); return 2*val;' 1  score:10001
(integer) 400
127.0.0.1:6379> eval 'local key = KEYS[1]; local val = redis.call("get", key); redis.call("set", key, 2*val); return 2*val;' 1  score:10001
(integer) 800

语法：EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]
numkeys 对应上面例子中的1，KEYS[1]表示 score:10001，可选参数arg没有使用到。
redis.call 相当于调用redis命令
EVAL的第二个参数是参数的个数，后面的参数（从第三个参数），表示在脚本中所用到的那些 Redis 键(key)，这些键名参数可以在 Lua 中通过全局变量 KEYS 数组，用 1 为基址的形式访问( KEYS[1] ， KEYS[2] ，以此类推)。

3.4.3 watch multi exec 与 lua 脚本的区别

1  multi exec 中间的事物语句拿不到结果
语句之间不能构成依赖逻辑关系   ===> 工作中几乎不会用到

2  相对的 lua都可以 。但是redis 没有回滚机制， lua脚本中有一部分语句执行成功，已经生效，后面的语句报错，与3.3.3.A里面提到的“遇到失败了，需要回退到执行之前的状态”不符。 
要实现完整的原子性，lua需要自己加代码，在报错的地方加上类似 if err 写代码回退 ，回滚到事物之前的状态。
eg: 
    local res, err = redis.pcall(...)
    if (err) {
   
   ...自己写回滚的代码}

4 redis联通，通过hiredis压缩协议，解析协议，扩展事件处理

4.1 hiredis 安装

进入到 redis/deps/hiredis

make
sudo make install

4.2 hiredis : 如何引入自己项目中

1 局限性：一定要使用reactor模型。因为在hiredis中，具体的IO操作是hiredis实现的，

也就说读数据read, 写数据write, 建立连接connect都是在hiredis中完成.
不可以使用proactor网络模型是因为 read write connect等操作都是在再proactor中完成，不是在hiredis中完成。

2 项目中要访问redis

参考

2.1 \redis\hiredis\examples example-libevent.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>

#include <hiredis.h>
#include <async.h>
#include <adapters/libevent.h>

void getCallback(redisAsyncContext *c, void *r, void *privdata) {
   
   
    redisReply *reply = r;
    if (reply == NULL) {
   
   
        if (c->errstr) {
   
   
            printf("errstr: %s\n", c->errstr);
        }
        return;
    }
    printf("argv[%s]: %s\n", (char*)privdata, reply->str);

    /* Disconnect after receiving the reply to GET */
    redisAsyncDisconnect(c);
}

void connectCallback(const redisAsyncContext *c, int status) {
   
   
    if (status != REDIS_OK) {
   
   
        printf("Error: %s\n", c->errstr);
        return;
    }
    printf("Connected...\n");
}

void disconnectCallback(const redisAsyncContext *c, int status) {
   
   
    if (status != REDIS_OK) {
   
   
        printf("Error: %s\n", c->errstr);
        return;
    }
    printf("Disconnected...\n");
}

int main (int argc, char **argv) {
   
   
#ifndef _WIN32
    signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
#endif

    struct event_base *base = event_base_new();
    redisOptions options = {
   
   0};
    REDIS_OPTIONS_SET_TCP(&options, "127.0.0.1", 6379);
    struct timeval tv = {
   
   0};
    tv.tv_sec = 1;
    options.connect_timeout = &tv;


    redisAsyncContext *c = redisAsyncConnectWithOptions(&options);
    if (c->err) {
   
   
        /* Let *c leak for now... */
        printf("Error: %s\n", c->errstr);
        return 1;
    }

    redisLibeventAttach(c,base);
    redisAsyncSetConnectCallback(c,connectCallback);
    redisAsyncSetDisconnectCallback(c,disconnectCallback);
    redisAsyncCommand(c, NULL, NULL, "SET key %b", argv[argc-1], strlen(argv[argc-1]));
    redisAsyncCommand(c, getCallback, (char*)"end-1", "GET key");
    event_base_dispatch(base);
    return 0;
}

2.2 \redis\hiredis\adapters libevent.h 适配libevent网络库

 typedef struct redisLibeventEvents {
   
   
    redisAsyncContext *context;
    struct event *ev;
    struct event_base *base;
    struct timeval tv;
    short flags;
    short state;
} redisLibeventEvents;

。。。

2.3 流程备注

1 客户端：与redis建立连接，把指令压缩成redis协议发给redis服务器;
2 redis服务器：解析执行，返回结果（也要压缩成redis协议的数据）。
3 客户端：再把 redis协议数据解析出来
客户端与服务端的连接通过 hiredis 来管理，包含：
a 压缩协议
b 解析协议
c 扩展：事件处理，可以用来适配reactor模型
reactor 回顾：
1 事件对象
2 注册事件
3 事件循环
4 触发事件 ---> 处理 IO
参考\redis\hiredis\adapters libevent.h适配libevent网络库，关键部分如下：

static void redisLibeventUpdate(void *privdata, short flag, int isRemove) {
   
   
    redisLibeventEvents *e = (redisLibeventEvents *)privdata;
    const struct timeval *tv = e->tv.tv_sec || e->tv.tv_usec ? &e->tv : NULL;

    if (isRemove) {
   
   
        if ((e->flags & flag) == 0) {
   
   
            return;
        } else {
   
   
            e->flags &= ~flag;
        }
    } else {
   
   
        if (e->flags & flag) {
   
   
            return;
        } else {
   
   
            e->flags |= flag;
        }
    }

    event_del(e->ev);
    event_assign(e->ev, e->base, e->context->c.fd, e->flags | EV_PERSIST,
                 redisLibeventHandler, privdata);
    event_add(e->ev, tv);
}

static void redisLibeventAddRead(void *privdata) {
   
   
    redisLibeventUpdate(privdata, EV_READ, 0);
}

static void redisLibeventDelRead(void *privdata) {
   
   
    redisLibeventUpdate(privdata, EV_READ, 1);
}

static void redisLibeventAddWrite(void *privdata) {
   
   
    redisLibeventUpdate(privdata, EV_WRITE, 0);
}

static void redisLibeventDelWrite(void *privdata) {
   
   
    redisLibeventUpdate(privdata, EV_WRITE, 1);
}
 /* Register functions to start/stop listening for events */
    ac->ev.addRead = redisLibeventAddRead;
    ac->ev.delRead = redisLibeventDelRead;
    ac->ev.addWrite = redisLibeventAddWrite;
    ac->ev.delWrite = redisLibeventDelWrite;
    ac->ev.cleanup = redisLibeventCleanup;
    ac->ev.scheduleTimer = redisLibeventSetTimeout;

文章参考与<零声教育>的C/C++linux服务期高级架构系统教程学习:链接

redis协议与异步方式学习笔记

1 交互方式 pipline

2 广播机制

2.1 概念演示

2.2 使用场景

3 redis事物

3.1 概念

3.2 使用场景

3.3 解决的问题

3.3.1 背景：多线程竞争出现问题

3.3.2 事务

3.3.3 安全性事务

3.4两种类型的“事务”

3.4.1 watch ... multi exec

3.4.2 lua 脚本实现“原子”执行，重点掌握

3.4.3 watch multi exec 与 lua 脚本的区别

4 redis联通，通过hiredis压缩协议，解析协议，扩展事件处理

4.1 hiredis 安装

4.2 hiredis : 如何引入自己项目中

1 局限性：一定要使用reactor模型。因为在hiredis中，具体的IO操作是hiredis实现的，

2 项目中要访问redis

2.1 \redis\hiredis\examples example-libevent.c

2.2 \redis\hiredis\adapters libevent.h 适配libevent网络库

2.3 流程备注

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3.3.2 事务

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3.4.1 watch ... multi exec

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3.4.3 watch multi exec 与 lua 脚本 的区别

4 redis联通，通过hiredis压缩协议，解析协议，扩展事件处理

4.1 hiredis 安装

4.2 hiredis : 如何引入自己项目中

1 局限性： 一定要使用reactor模型。因为在hiredis中，具体的IO操作是hiredis实现的，

2 项目中要访问redis

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