Redis事务和锁机制

1.Redis中的事务

1.1 什么是事务

redis事务是一系列redis命令的集合。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、按顺序执行。在执行时不会被其他客户端发来的命令请求打断。

1.2 特征

Redis事务可以一次执行多个命令，并且带有以下两个重要特征：
1.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。事务在执行过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
2.事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

1.3 事务执行的3个阶段

• 开始事务；
• 命令入队；
• 执行事务。

1.4 事物的命令

1. discard：取消事务，放弃执行事务块内的所有命令；
2. exec：执行所有事务块中的命令；
3. multi：标记一个事务块的开始；
4. watch：监视一个（或多个）key，如果在事务执行之前这个key被其他命令所改动，那么事务将被打断；
5. unwatch：取消watch命令对所有key的监视。

1.5 事务内部的错误处理

一个事务的运行期间分为两种情况：
1.运行错误：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，不支持回滚。如示例1所示。
2.语法错误：组队中某个命令出现了报告错误，（已经提示错误）再执行时整个的所有队列都会被取消。

在执行EXEC命令之前，客户端可以检查放入队列的命令的返回值，返回值是QUEUE字符，表示正确地将这命令放入队列中，否则Redis返回一个错误。如果是放入队列发生错误，那么中止事务，并丢弃这个事务。如示例2所示。

1.6 Redis事物的原子性

示例1：

事务中执行的命令 如果有命令执行失败，不具备原子性
示例2：

事务中执行的命令如果有命令错误（语法错误），具备原子性

结论：
redis事务具备原子性。

事务中执行的命令如果有命令错误（语法错误），具备原子性；但是，事务中执行的命令 如果有命令执行失败，不具备原子性，生产阶段很少出现，会通过软件测试避免。

1.7 Redis 事务三特性

1. 单独的隔离操作
   事物的所有命令都是序列化的、按顺序地执行。在执行过程中不会被其他事务打断。
2. 没有隔离级别的概念
   队列中的命令没有提交之前，其实没有被执行。
3. 不保证原子性
   事务中如果又一条命令在执行时失败，其后面的命令仍然可以被执行，没有回滚操作。

2.CAS算法

redis中watch使用的是cas算法

CAS(Check ang Set)比较并交换，是一种无锁算法，实现多个线程在操作同一个资源时保持同步性。

实现过程：有几个记录值，分别是旧值、新值和更新值，当要开始操作资源时，先在线程的缓存中记录一个旧值，开始对值进行修改（修改的不是主存，而是缓存）记录到更新值中，在更新主存前，再次读取主存值存到新值中，用新值和旧值比较，如果相同，则将更新值更新到主存中，如果不相同则取消这次操作。

CAS算法适用于计算值、更新值的操作；而线程同步锁（synchronized）适用于只进行过程操作的线程。

3.锁机制

3.1 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。

3.2 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。
Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的

乐观锁举例

定义两个事务， 要求两个事务抢一张车票，其中只能有一个事务抢到票。（ticket用来存储车票）

事务1：

事务1抢到了票。

事务2：