• 聊一聊Redis事务


    没错,Redis也有事务管理,但是功能很简单,在正式开发中也并不推荐使用。但是面试中有可能会问到,所以本文简单谈一谈Redis的事务。

    通过这篇文章,你会了解

    • Redis为什么要提供事务?
    • Redis事务基本指令和使用方法
    • CAS乐观锁是什么?
    • Redis事务为什么不支持回滚?

    1. 为什么要用事务

    我们知道Redis的单个命令是原子性的,比如getsetmgetmset等指令。

    原子性是指操作是不可分割的,在执行完毕之前不会被任何其它任务或事件中断,也就不会有并发的安全性问题

    在涉及到多个命令的时候,如果需要把多个命令设置为一个不可分割的处理序列,就需要用到事务了。

    比如,招财和陀螺各有100元,招财给陀螺转了10元,这时候需要在Redis中把招财的金额总数-10,同时需要把陀螺的金额总数+10。这两个操作要么同时成功,要么同时失败,这时候就需要事务了。

    实际上,Redis连这个简单的需求都没办法完美做到,至于为啥,接着往下看吧

    2. 事务的用法

    2.1 5个基本指令

    Redis提供了以下5个基本指令,先混个眼熟就行,接下来在案例中进行实操,想记不住都难

    命令 格式 作用 返回值
    MULTI MULTI 显式开启Redis事务,后续命令将排队,等候使用EXEC进行原子执行 always OK.
    EXEC EXEC 执行事务中的commands队列,恢复连接状态。如果WATCH在之前被调用,只有监测中的Keys没有被修改,命令才会被执行,否则停止执行(详见下文,CAS机制) 成功: 返回数组 —— 每个元素对应着原子事务中一个 command的返回结果;
    失败: 返回NULLRuby 返回nil);
    DISCARD DISCARD 清除事务中的commands队列,恢复连接状态。如果WATCH在之前被调用,释放监测中的Keys always OK.
    WATCH WATCH key [key ...] 将给出的Keys标记为监测态,作为事务执行的条件 always OK.
    UNWATCH UNWATCH 清除事务中Keys的监测态,如果调用了EXEC或者 DISCARD,则没有必要再手动调用UNWATCH always OK.

    2.2 案例演示

    案例场景:招财和陀螺各有100元,招财给陀螺转了10元,这时候需要在Redis中把招财的金额-10,同时需要把陀螺的金额+10。

    2.2.1 事务提交

    我们首先为陀螺和招财初始化自己的金额;然后使用MULTI命令显式开启Redis事务。 该命令总是直接返回OK。此时用户可以发送多个指令,Redis不会立刻执行这些命令,而是将这些指令依次放入当前事务的指令队列中;EXEC被调用后,所有的命令才会被依次执行。

    # 给陀螺初始化100元
    127.0.0.1:6379> set tuoluo 100
    OK
    # 给招财初始化100元
    127.0.0.1:6379> set zhaocai 100
    OK
    # 显式开启事务
    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    # 给陀螺增加10元
    127.0.0.1:6379(TX)> INCRBY tuoluo 10
    QUEUED
    # 给招财减少10元
    127.0.0.1:6379(TX)> DECRBY zhaocai 10
    QUEUED
    # 执行事务中的所有指令(提交事务)
    127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
    1) (integer) 110
    2) (integer) 90
    

    2.2.2 嵌套事务

    Redis不支持嵌套事务,多个MULTI命令和单个MULTI命令效果相同。

    # 第一次开启事务
    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    # 尝试嵌套事务
    127.0.0.1:6379(TX)> MULTI
    (error) ERR MULTI calls can not be nested
    # 仍然处于第一个事务当中
    127.0.0.1:6379(TX)>
    

    2.2.3 放弃事务

    如果开启事务之后,中途后悔了怎么办?调用DISCARD可以清空事务中的指令队列,退出事务。

    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    # 在事务中调用DISCARD指令
    127.0.0.1:6379(TX)> DISCARD
    OK
    # 会退出当前事务
    127.0.0.1:6379>
    

    2.2.4 watch指令

    假如我们在一个客户端连接中开启了事务,另一个客户端连接修改了这个事务涉及的变量值,将会怎样?

    多客户端操作同一变量

    client1开启了一个转账的事务,事务开始时招财和陀螺各自拥有100元,在执行EXEC指令之前,client2将陀螺的余额添加了10元,此时执行EXEC之后,陀螺最终的金额为120元,招财为90元。

    很明显,这种情况下存在数据安全问题。

    为此Redis提供了WATCH的指令,该指令可以为Redis事务提供CAS乐观锁行为,即多个连接同时更新变量的时候,会和变量的初始值进行比较,只在这个变量的值没有被修改的情况下才会更新成新的值。

    2.2.4.1 WATCH用法

    对应我们的案例,我们可以使用WATCH监听一个或多个key,如果开启事务之前,至少有一个被监视的key在EXEC执行之前被修改了,那么整个事务都会被取消,直接返回nil(见下面的案例)。UNWATCHWATCH的反操作。

    WATCH的用法案例

    2.2.4.2 CAS机制

    CAS(Compare And Swap)比较并替换,是多并发时常用的一种乐观锁技术

    CAS需要三个变量信息,分别是内存位置(JAVA中的内存地址,V),旧的预期值(A)和新值(B)。CAS执行时,当且仅当V和预期值A相等时,更新V的值为新值B,否则不执行更新。

    CAS原理

    3. 事务执行出错怎么办

    事务执行时可能遇到问题,按照发生的时机不同分为两种:

    • 执行EXEC之前
    • 执行EXEC之后

    3.1 执行EXEC之前发生错误

    比如指令存在语法错误(参数数量不对,指令单词拼错)导致不能进入commands队列,这一步主要是编译错误,还未到运行时。

    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> SET tuoluo
    (error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
    127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
    (error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
    

    这种情况下事务会执行失败,队列中的所有指令都不会得到执行。

    3.2 执行EXEC之后发生错误

    这种错误往往是类型错误,比如对String使用了Hash的命令,这是运行时错误,编译期间不会出错

    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> SET tuoluo 100
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> LPOP tuoluo
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> EXEC
    1) OK
    2) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
    

    我们发现,SET tuoluo 100的命令居然执行成功了,也就是在发生了运行时异常的情况下,错误的指令不会被执行,但是其他的命令不会受影响。

    image_1

    这种方式显然不符合我们对原子性的定义,也就是Redis的事务无法实现原子性,无法保证数据一致。

    针对这种缺陷,Redis官方也是做了说明的。

    4. Redis事务为什么不支持回滚

    引自Redis官方文档

    官方甩锅说辞

    为了方便大家理解,我翻译一下就是:

    你们程序员的锅,关我们Redis屁事儿!

    Redis官方认为,只有在命令语法错误或者类型错误的时候,Redis命令才会执行失败。而且他们认为有这种错误的语法一般也不会进入到生产环境。而且不支持回滚可以使他们有更多时间玩儿Redis运行得更简单快捷。

    这种说法多牛!如果出问题就是程序员的问题,写错了还让代码进入生产环境,那就是罪上加罪,你永远赖不着Redis官方。

    这可能就是不推荐使用Redis事务的原因了吧,鸡肋是一方面,万一被官方打脸了呢?所以Redis事务的知识稍微了解一下就好,面试被问到能回到上来就可以了。


    下期见!

    5. 推荐阅读

  • 相关阅读:
    自底向上的构建二叉堆
    [单片机框架][bsp层][N32G4FR][bsp_spi] spi配置和使用
    Linux 内核irq_stack遍历
    [Swift]定义一个全局的可管理的计时器
    使用Kubernetes和Docker部署Java微服务
    FGH40N60SMD安森美车规IGBT,ASEMI原厂代理FGH40N60SMD
    内网穿透配置(FRP)
    Object.prototype.toString.call()如何理解
    高等数学(第七版)同济大学 习题2-1 个人解答
    Matlab loglog函数
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/chanmufeng/p/15901201.html