【Redis7】Redis7 事务&管道&发布订阅

本文涉及的产品
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 本文重点介绍Redis7 事务、管道和发布订阅。

【大家好,我是爱干饭的猿,本文重点介绍Redis7 事务、管道和发布订阅。

后续会继续分享Redis7和其他重要知识点总结,如果喜欢这篇文章,点个赞👍,关注一下吧】

上一篇文章:《【Redis7】Redis7 持久化(重点:RDB与AOF重写机制)》


目录

🍣1. 事务

1.1 概述

1.2 Redis事务和数据库事务

1.3 redis 事务命令

case1: 正常执行

case2: 放弃事务

case3: 全体连坐

case4: 冤头债主

case5: watch监控

1.4 总结

🍣2. 管道

2.1 面试题

2.2 概述

2.3 总结

🍣3. 发布订阅

3.1 概述

3.2 常用命令

3.3 总结


🍣1. 事务

1.1 概述

    • 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他命令插入,不许加塞
    • 一个队列中,一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令

    1.2 Redis事务和数据库事务

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    1.3 redis 事务命令

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

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    case1: 正常执行

    MULTI     // 事务开始
    set ...
    EXEC      // 执行

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    case2: 放弃事务

    MULTI     // 事务开始
    set ...
    DISCARD   // 放弃事务

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    case3: 全体连坐

    若执行语句语法编译不成功,则全部执行失败

    MULTI     // 事务开始
    set k1    // 语法编译不成功
    EXEC      // 执行

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    case4: 冤头债主

      • Redis 不提供事务回滚的功能,开发者必须在事务执行出错后,自行恢复数据库状态
      • 注意和传统数据库事务区别,不一定要么一起成功要么一起失败
      set k1 aabb
      MULTI     // 事务开始
      incr k1   // 语法编译成功,但运行失败
      EXEC      // 执行

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      前期语法都没错,编译通过,执行exec后报错: 对的执行,错的停

      case5: watch监控

      Watch 监控

        • Redis使用Watch 来提供乐观锁定,类似于 CAS(Check-and-Set)
          • 悲观锁
            • 认为每次去拿数据都很认为别人会修改,所以每次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
              • 乐观锁
                • 认为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
                • 提交版本必须 大于 记录当前版本才能执行更新
                  • CAS
                    • check-and-set(JUC中CAS操作相似)

                        watch

                          • 初始化 键值(k1 和 balance 两个key),先监控再开启multi,保证两key变动在同一事务内
                          set k1 111
                          watch k1
                          multi 
                          set k1 222
                          exec

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                          有加塞篡改的话

                            • watch 命令是一种乐观锁的实现,Redis 在修改的时候会检测数据是否被更改,如果更改了,则执行失败
                            // 事务1
                            set k1 111
                            watch k1  
                            multi 
                            set k1 222
                            exec
                            // 事务2 在事务1监控k1之后,修改数据,事务1执行失败
                            set k1 333

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                            unwatch

                              • 放弃对键值监控
                              set k1 111
                              watch k1 
                              nuwatch k1
                              multi
                              set k1 222
                              exec // 执行成功

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                              小结:

                                • 一旦执行了 exec 之前加的watch监控锁都会被取消掉
                                • 当客户端连接丢失的时候(比如退出连接),所有东西都会被取消监视

                                1.4 总结

                                  • 开启
                                    • 以 MULTI 开始一个事务
                                      • 入队
                                        • 将多个命令入队到事务中,接到这些命令并不会立即执行,而是放到等待执行的事务队列里面
                                          • 执行
                                            • 由EXEC命令触发事务

                                              🍣2. 管道

                                              2.1 面试题

                                              如何优化频繁命令往返造成的性能瓶颈?

                                              Redis是一种基于客户端-服务端模型以及请求/响应协议的TCP服务。一个请求会遵循以下步骤:

                                                1. 客户端向服务端发送命令分四步(发送命令→命令排队→命令执行→返回结果),并监听Socket返回,通常以阻塞模式等待服务端响应。
                                                2. 服务端处理命令,并将结果返回给客户端。

                                                上述两步称为:Round Trip Time(简称RTT,数据包往返于两端的时间)

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                                                如果同时需要执行大量的命令,那么就要等待上一条命令应答后再执行,这中间不仅仅多了RTT(Round Time Trip),而且还频繁调用系统IO,发送网络请求,同时需要redis调用多次read()和write()系统方法,系统方法会将数据从用户态转移到内核态,这样就会对进程上下文有比较大的影响了,性能不太好,o(╥﹏╥)o

                                                利用管道来解决

                                                2.2 概述

                                                管道(pipeline)可以一次性发送多条命令给服务端。

                                                  • 服务端依次处理完完毕后,通过一条响应一次性将结果返回,通过减少客户端与redis的通信次数来实现降低往返延时时间。
                                                  • pipeline实现的原理是队列,先进先出特性就保证数据的顺序性。

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                                                  也就是批处理

                                                    • 将多个命令都存在一个txt文件中,然后一同批处理,验证批处理
                                                    • 命令:cat ***.txt | redis-cli -a 密码 --pipe

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                                                    2.3 总结

                                                      • Pipeline 与原生批量
                                                        • 原生批量命令是原子性(如:mset,mget),pipeline是非原子性
                                                        • 原生批量命令一次只能执行一种命令,pipeline支持批量执行不同命令
                                                        • 原生批命令是服务端实现,而pipeline需要服务端与客户端共同完成
                                                          • Pipeline 与事务对比
                                                            • 事务具有原子性,管道不具有原子性
                                                            • 管道一次性将多条命令发送到服务器,事务是一条一条发的,事务只有在接收到exec命令后才会执行,管道不会
                                                            • 执行事务时会阻塞其他命令的执行,而执行管道中的命令时不会
                                                              • Pipeline 注意事项
                                                                • pipeline缓冲的指令只是会依次执行,不保证原子性,如果执行中指令发生异常,将会继续执行后续的指令
                                                                • 使用pipeline组装的命令个数不能太多,不然数据量过大客户端阻塞的时间可能过久,同时服务器也被迫回复一个队列答复,占用很多内存

                                                                  🍣3. 发布订阅

                                                                  3.1 概述

                                                                    • 是一种消息通信模式:
                                                                      • 发送者(PUBLISH)发送消息
                                                                      • 订阅者(SUBSCRIBE)接收消息,可以实现进程间的消息传递
                                                                        • Redis可以实现消息中间件MQ的功能,通过发布订阅实现消息的引导和分流
                                                                        • 功能
                                                                          • Redis客户端可以订阅任意数量的频道,类似我们微信关注多个公众号

                                                                            image.gif编辑

                                                                            发布/订阅其实是一个轻量的队列,只不过数据不会被持久化,一般用来处理实时性较高的异步消息

                                                                            image.gif编辑

                                                                            3.2 常用命令

                                                                            SUBSCRIBE channel [channel]   // 订阅多个频道
                                                                            PUBLISH channel message       // 对一个频道发布信息
                                                                            PSUBSCRIBE pattern [pattern...]  // 按照模式批量订阅,订阅一个或多个符合给定模式(支持*号?号之类的)的频道
                                                                            PUSUB CHANNELS                // 由活跃频道组成的列表
                                                                            PUSUB NUMSUB channel [channel...]   // 某个频道有几个订阅者
                                                                            PUBSUB NUMPAT   // 只统计使用PUBSCRIBE 命令执行的,返回客户端订阅的唯一模式的数量
                                                                            UNSUBSCRIBE channel [channel...]    // 取消订阅
                                                                            PUNSUBSCRIBE pattern [pattern...]   // 退订所有给定模式的频道

                                                                            image.gif

                                                                            3.3 总结

                                                                              • 优点
                                                                                • Redis可以实现消息中间件MQ的功能,通过发布订阅实现消息的引导和分流。(但不建议用,专业的事交给专业的工具MQ、kafka、RabbitMQ)
                                                                                  • 缺点
                                                                                    • 发布的消息在Redis系统中不能持久化,因此,必须先执行订阅,再等待消息发布。如果先发布了消息,那么该消息由于没有订阅者,消息将被直接丢弃
                                                                                    • 消息只管发送对于发布者而言消息是即发即失的,不管接收,也没有ACK机制,无法保证消息的消费成功。
                                                                                    • 以上的缺点导致Redis的Pub/Sub模式就像个小玩具,在生产环境中几乎无用武之地,为此,Redis5.0版本新增了stream数据结构,不但支持多播,还支持数据持久化,相比Pub/Sub更加的强大

                                                                                      分享到此,感谢大家观看!!!

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                                                                                      相关实践学习
                                                                                      基于Redis实现在线游戏积分排行榜
                                                                                      本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
                                                                                      云数据库 Redis 版使用教程
                                                                                      云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore     ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库 ECS 实例和一台目标数据库 RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
                                                                                      相关文章
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                                                                                      |
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                                                                                      10- 你们用过Redis的事务吗 ? 事务的命令有哪些 ?
                                                                                      ```markdown Redis事务包括MULTI、EXEC、DISCARD、WATCH四个命令。虽具备事务功能,但在实际开发中使用较少。 ```
                                                                                      44 7
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                                                                                      |
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                                                                                      什么是Redis的事务?
                                                                                      Redis事务提供原子性和顺序性,确保命令按顺序执行且不被打断。核心概念包括原子性、顺序性、隔离性和持久性。关键指令有MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH,用于事务的开始、执行、取消和监视。这保障了命令的完整性,防止并发操作导致的数据不一致。
                                                                                      16 2
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                                                                                      |
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                                                                                      Redis事务:保证数据操作的一致性和可靠性
                                                                                      Redis事务:保证数据操作的一致性和可靠性
                                                                                      |
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                                                                                      |
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                                                                                      【Redis】Redis的特性和应用场景 · 数据类型 · 持久化 · 数据淘汰 · 事务 · 多机部署
                                                                                      【Redis】Redis的特性和应用场景 · 数据类型 · 持久化 · 数据淘汰 · 事务 · 多机部署
                                                                                      11 0
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                                                                                      |
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                                                                                      深入浅出Redis(五):Redis的事务机制与ACID原则
                                                                                      深入浅出Redis(五):Redis的事务机制与ACID原则
                                                                                      |
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                                                                                      |
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                                                                                      Redis 事务 与 管道
                                                                                      Redis 事务 与 管道
                                                                                      12 0
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                                                                                      |
                                                                                      缓存 NoSQL Java
                                                                                      【Redis系列笔记】Redis事务
                                                                                      Redis事务的本质是一组命令的集合。事务支持一次执行多个命令,一个事务中所有命令都会被序列化。在事务执行过程,会按照顺序串行化执行队列中的命令,其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。
                                                                                      63 3
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                                                                                      |
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                                                                                      Redis使用管道实现批量处理
                                                                                      Redis使用管道实现批量处理
                                                                                      39 0
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                                                                                      |
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                                                                                      Redis发布订阅:美丽的陷阱与不宜之境
                                                                                      Redis发布订阅:美丽的陷阱与不宜之境
                                                                                      76 1
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                                                                                      |
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