Redis - 事务操作与详解

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: Redis - 事务操作与详解

Redis事务本质是本质是一组命令的集合,可以一次执行多个命令。

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。

Redis事务通常使用在一个队列中,一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令。


【1】事务常用命令

① MULTI


标记一个事务块的开始。

事务块内的多条命令会按照先后顺序被放进一个队列当中,最后由 EXEC 命令原子性(atomic)地执行。

如果事务未提交或者事务提交失败(被打断),其他客户端获取的数据还是原先的数据。


实例如下:

redis> MULTI            # 标记事务开始
OK
redis> INCR user_id     # 多条命令按顺序入队
QUEUED
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> PING
QUEUED
redis> EXEC             # 执行
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) PONG


注意,如果不加Watch,假如有另外客服端将user_id改为100,那么最终exec后,user_id值为103 !


② EXEC

执行所有事务块内的命令。


假如某个(或某些) key 正处于 WATCH 命令的监视之下,且事务块中有和这个(或这些) key 相关的命令,那么 EXEC 命令只在这个(或这些) key 没有被其他命令所改动的情况下执行并生效,否则该事务被打断(abort)。


返回值:


事务块内所有命令的返回值,按命令执行的先后顺序排列。

当操作被打断时,返回空值 nil 。实例如下:

# 事务被成功执行
redis> MULTI
OK
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> INCR user_id
QUEUED
redis> PING
QUEUED
redis> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) PONG
# 监视 key ,且事务成功执行
redis> WATCH lock lock_times
OK
redis> MULTI
OK
redis> SET lock "huangz"
QUEUED
redis> INCR lock_times
QUEUED
redis> EXEC
1) OK
2) (integer) 1
# 监视 key ,且事务被打断
redis> WATCH lock lock_times
OK
redis> MULTI
OK
redis> SET lock "joe"  
QUEUED
# 就在这时,另一个客户端修改了 lock_times 的值
redis> INCR lock_times
QUEUED
#原客户端继续执行
redis> EXEC   # 因为 lock_times 被修改, joe 的事务执行失败
(nil)

③ 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。


实例如下:

redis> WATCH lock lock_times
OK

④ 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。


因为 EXEC 命令会执行事务,因此 WATCH 命令的效果已经产生了;而 DISCARD 命令在取消事务的同时也会取消所有对 key 的监视。


因此这两个命令执行之后,就没有必要执行 UNWATCH 了。


实例如下:

redis> WATCH lock lock_times
OK
redis> UNWATCH
OK

⑤ DISCARD

取消事务,放弃执行事务块内的所有命令。

如果正在使用 WATCH 命令监视某个(或某些) key,那么取消所有监视,等同于执行命令 UNWATCH 。


实例如下:

redis> MULTI
OK
redis> PING
QUEUED
redis> SET greeting "hello"
QUEUED
redis> DISCARD
OK
# 事务已经被打断,不能再执行
redis> exec
(error) ERR EXEC without MULTI

⑥ 全体连坐

在事务块内,如果一个命令语法发生错误,整个事务块内命令都不执行。

实例如下:

redis> multi
OK
redis> incr lock_time
QUEUED
redis> set email
(error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
redis> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

⑦ 冤头债主

在事务块内,如果命令语法格式正确,但是实际执行的时候出错,则其他命令正常执行,不会回滚。

实例如下:

redis> multi
OK
redis> incr lock_time
QUEUED
redis> get lock_time
QUEUED
redis> set emain "www.baidu.com"
QUEUED
redis> incr emain
QUEUED
redis> incr lock_time
QUEUED
redis> get lock_time
QUEUED
redis> exec
1) (integer) 3
2) "3"
3) OK
4) (error) ERR value is not an integer or out of range
5) (integer) 4
6) "4"

【2】Redis事务的3+3

① 三个阶段


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(这个过程会检测命令语法)。

执行:由EXEC命令触发事务。



② 三个特性

  • 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,在事务外查询不能看到”这个让人万分头痛的问题。


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


【3】悲观锁和乐观锁

① 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。


② 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。


③ watch


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。


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的值发生了变化,EXEC命令执行的事务都将被放弃,同时返回Nullmulti-bulk应答以通知调用者事务执行失败。


一旦执行了exec/unwatch/discard之前加的监控锁都会被取消掉了。


【4】Java下Redis事务演示

示例代码如下:

public class TestTX {
  public boolean transMethod() throws InterruptedException {
       Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
       int balance;// 可用余额
       int debt;// 欠额
       int amtToSubtract = 10;// 实刷额度
       jedis.watch("balance");
       //jedis.set("balance","5");//模拟其他程序已经修改了该条目
       Thread.sleep(7000);
       balance = Integer.parseInt(jedis.get("balance"));
       if (balance < amtToSubtract) {
         jedis.unwatch();
         System.out.println("modify");
         return false;
       } else {
         System.out.println("***********transaction");
         Transaction transaction = jedis.multi();
         transaction.decrBy("balance", amtToSubtract);
         transaction.incrBy("debt", amtToSubtract);
         transaction.exec();
         balance = Integer.parseInt(jedis.get("balance"));
         debt = Integer.parseInt(jedis.get("debt"));
         System.out.println("*******" + balance);
         System.out.println("*******" + debt);
         return true;
       }
    }
    /**
     * 通俗点讲,watch命令就是标记一个键,如果标记了一个键, 
     * 在提交事务前如果该键被别人修改过,那事务就会失败,这种情况通常可以在程序中
     * 重新再尝试一次。
     * 首先标记了键balance,然后检查余额是否足够,不足就取消标记,并不做扣减; 
     * 足够的话,就启动事务进行更新操作,
     * 如果在此期间键balance被其它人修改, 那在提交事务(执行exec)时就会报错, 
     * 程序中通常可以捕获这类错误再重新执行一次,直到成功。
   * @throws InterruptedException 
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       TestTX test = new TestTX();
       boolean retValue = test.transMethod();
       System.out.println("main retValue-------: " + retValue);
    } 
}



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