非关系型数据库技术课程 第三周作业（Redis中的订阅与发布、事务机制、集合（set）数据类型实验）

（1）redis的订阅与发布实验

Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息。

Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。
1、客户端可以订阅频道如下图

2、当给这个频道发布消息后，消息就会发送给订阅的客户端

总体流程：打开一个客户端订阅channel1，打开另一个客户端，给channel1发布消息“hello！”
打开另一个客户端同时订阅channel1和channel2，打开另一个客户端，给channel2发布消息“hello_c2”,在之前给channel1发布“hello！”的那个客户端再发布一条“hello_c1”
各个流程的具体操作：
打开一个客户端订阅channel1:

打开另一个客户端，给channel1发布消息“hello！”:

订阅了channel1的客户端能收到“hello！”消息：

打开另一个客户端同时订阅channel1和channel2:

打开另一个客户端，给channel2发布消息“hello_c2”:

订阅了channel2的客户端能收到“hello_c2”消息：

之前给channel1发布“hello！”的那个客户端再发布一条“hello_c1”:

两个订阅了channel1的客户端都能收到”hello_c1”消息：

注：发布的消息没有持久化，如果在订阅的客户端收不到hello，只能收到订阅后发布的消息

（2）redis的事务机制实验

Redis事务是一个单独的隔离操作：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。
Redis事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队。

从输入Multi命令开始，输入的命令都会依次进入命令队列中，但不会执行，直到输入Exec后，Redis会将之前的命令队列中的命令依次执行。
组队的过程中可以通过discard来放弃组队。

事务的错误处理
组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列都会被取消。

如果执行阶段某个命令报出了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其他的命令都会执行，不会回滚。

事务冲突的问题
例子:
一个请求想给金额减8000
一个请求想给金额减5000
一个请求想给金额减1000
若不处理冲突，则最后原本10000元的账户会变成-4000元

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。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的。

Redis事务三特性
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被执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行
不保证原子性 ：
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

启动一个事务设置键值对k2:v2,k3:v3并执行（组队成功，提交成功）:

组队阶段报错，提交失败情况实验（组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列都会被取消）：

组队成功，提交有成功有失败情况实验（如果执行阶段某个命令报出了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其他的命令都会执行，不会回滚）：

使用discard取消事务实验：

watch命令实验：

WATCH key [key …]：在执行multi之前，先执行watch key1 [key2],可以监视一个(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。

设置键值对value:50，先使用watch监视value，再开启事务将value值+1，期间不在别的客户端对键进行别的操作，事务执行后查看value值：

再次使用watch监视value，再开启事务将value值+1，期间在另一个客户端对键进行+1操作，事务执行后查看结果：

UNWATCH 命令可以手动取消对所有键的监视：

（3）集合型数据的常用操作：

sadd … ：将一个或多个 member 元素加入到集合 key 中，已经存在的 member 元素将被忽略

将v1,v2,v3,v4,v5添加进集合k1中并测试集合的“已经存在的 member 元素将被忽略”（去重）特性：

smembers ：取出该集合的所有值。

将值v11,v22,v33添加进集合k2中并查看集合k2中的所有值：

sismember 判断集合是否含有该值，有则返回1，没有则返回0

判断集合k1中是否含有v1、v6,集合k2中是否含有v11、v44：

scard ：返回该集合的元素个数。

查看集合k1，k2的元素个数:

srem … : 删除集合中的某个元素。

删除集合k1中的v4,v5元素：

spop ：随机从该集合中吐出一个值。

随机从集合k2中吐出一个值：

srandmember ：随机从该集合中取出n个值，但不会从集合中删除这些值。

随机从集合k2中取出两个值：

smove value：把source集合中一个值从source集合移动到destination集合

把集合k1中的值v3移动到集合k2中：

sinter ：返回两个集合的交集元素。

返回集合k1，k2的交集：

sunion ：返回两个集合的并集元素。

返回集合k1，k2的并集：

sdiff ：返回两个集合的差集元素(属于key1集合但不属于key2集合的元素)

求出k2对于k1的差集：