2022/08/25 day10：Redis 事务

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事务简介

乱入的小朋友

收银员查数的过程被小朋友打乱了
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解决办法：让她在安静的环境下做就行了。

什么是事务
【问题】Redis执行过程中，多条连续执行的指令被干扰，打断，插队
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这个问题当然要解决，就依赖事务。

Redis事务就是一个命令执行的队列，将一系列预定义命令包装成一个整体（一个队列）。当执行时，一次性按照添加顺序依次执行，中间不会被打断或者干扰。

事务基本操作

事务的边界
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事务的基本操作

• 开启事务：multi

• 作用

  • 设定事务的开启位置，此指令执行后，后续的所有指令均加入到事务中

• 执行事务：exec

• 作用

  • 设定事务的结束位置，同时执行事务。与multi成对出现，成对使用。

• 注意

  • 加入事务的命令暂时进入到队列中，并没有立即执行，只要执行exec命令才开始执行。

（已经常见的虚拟机文件是以.vmx结尾）
演示：
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• 准备阶段
  • 查看进程
    • ps -ef | grep redis-
  • 杀死进程
    • kill -s 9 4155
  • 重启进程
    • redis-server conf/redis-6379.conf
  • 查看进程
    • ps -ef | grep redis-
• 事务
  • 连接redis
    • redis-cli
  • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CLdONbGw-1661511029231)(en-resource://database/5251:1)]

【疑问】事务定义过程中发现出了问题，怎么办？

• 取消事务：discard
• 作用
  • 终止当前事务的定义，发生在multi之后，exec之前
• 演示
  • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Pejy5nbJ-1661511029231)(en-resource://database/5253:1)]

事务的工作流程

set–>multi–>set–>exec–>discard
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FH6PITRO-1661511029232)(en-resource://database/5257:1)]

事务的注意事项

1. 【疑问】定义事务的过程中，命令格式输入错误怎么办？

• 语法错误

  • 指命令书写格式错误

• 处理错误

  • 如果定义的事务中所包含的命令存在语法错误，整体事务中所有命令均不会执行。包括那些语法正确的命令。

• 演示

  • 清楚redis客户端中所有数据
    • flushdb
  • 来查看一下
    • keys * 现在什么都没有了
  • 事务中有命令错误一次，事务就不存在了，让你再重新开一个事务（命令中有命令存在语法错误，那么本次事务中所有命令都不得执行）
    • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JNxx2AB4-1661511029232)(en-resource://database/5259:1)]

2. 【疑问】定义事务的过程中，命令执行出现错误怎么办？

• 运行错误
  • 指命令格式正确，但是无法正确执行。例如对list进行incr操作
  • 语法上没问题，是否是逻辑错误？
• 处理结果
  • 能够正确运行的命令会执行，运行错误的命令不会执行。也就是正确的命令执行，错误的不执行。
• 演示
  • 重新开一个事务
    • multi
  • 事务中，语法都不错，逻辑正确的执行，逻辑错误的不执行
    • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lKwGQaRg-1661511029233)(en-resource://database/5261:1)]
• 注意
  • 已经执行完毕的命令对应的数据不会自动回滚，需要程序员自己在代码中实现回滚。
    • 其他数据库中的回滚：事务中只要存在错误，就会回滚命令到开启事务之前，所谓是“一‘招’回到解放前”。
  • 这个问题是本应该避免掉的：你不可能这个程序不测试就上线跑。但如果出现，应该怎么解决呢？【手动代码回滚–鸡肋】
    • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gN9KKae0-1661511029233)(en-resource://database/5265:1)]

锁

基于特定条件的事务执行——锁

业务场景

天猫双十一，热卖过程中，对已经售罄的货物追加补货，4个业务员都有权限进行补货。补货的操作可能是一系列的操作，牵扯到多个连续操作，如何保障不会重复操作？

• 问题来了：他们四个人能不能同时补货？不行，只能一个人补；
  • 如果小张补完货了，小凯再补的时候，发现补好了，他就不用操作了。
  • 那么怎么实现这个操作呢？–业务分析

业务分析

• 多个客户端有可能同时操作同一组数据，并且该数据一旦被操作修改后，将不适用于继续操作
• 在操作之前要操作的数据，一旦发生变化，终止当前的操作
• 解决办法：就是客户端对数据进行监控。如果key发生了变化，我就执行，没变化就不执行。

解决方案

• 对key添加监视锁，在执行exec前如果key发生了变化，终止事务的执行

  • watch key1 [key2…]

• 取消对所有key的监视

  • unwatch

• 演示

  • 为了我们实验效果不被影响，我们所有数据全都清掉
    • flushdb
  • 来查看一下
    • keys * 现在什么都没有了
  • 设置两个值，用来监控
    • set name 123
    • set age 321
  • 监控一个
    • watch name
    • 监控的东西一旦发生改变，下面定义的事务就不会再执行了
      • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LrXcJV5L-1661511029233)(en-resource://database/5271:1)]
    • 解释那四个业务员：一旦有人把货物改变了，那么此业务员的补货就不会再执行了（监控完了后，第一个人把它改变了，后面的人改变就不会执行了）
  • 注意：
    • 不能在事务里面watch（告诉你不行，会出现错误）

• 取消事务，放弃执行事务块内的所有命令

  • discard

• 监控name

  • watch name
  • get name
  • unwatch 取消所有的锁
  • 另一边改变name
  • exec 就可以执行了

tips 18：
redis应用基于状态控制的批量任务执行

基于特定条件的事务执行1

业务场景

天猫双11热卖过程中，对已经售罄的货物追加补货，且补货完成。客户购买热情高涨，3秒内将所有的商品购买完毕。本次补货已经将库存全部清空，如何避免最后一件商品不被多人购买？【超卖问题】

业务分析

• 使用watch监控一个key有没有改变已经不能解决问题，此处要监控的是具体数据
• 虽然redis是单线程的，但是多个客户端对同一数据同时进行操作时，如何避免不被同时修改？

解决方案

• 使用setnx设置一个公共锁（公共厕所）
  • setnx lock-key valye
    利用setnx命令的返回值特征，有值则返回设置失败，无值则返回设置成功
  • 对于返回设置成功的，拥有控制权，进行下一步的具体业务操作‘’
  • 对于返回设置失败的，不具有控制权，排队或等待
    操作完毕通过del操作释放锁

注意：上述解决方案是一种设计概念，依赖规范保障，具有风险性。

• 演示
  • 清空所有数据
    • flushdb
  • 查看数据
    • keys *
  • key一旦被锁上，就可以操作，则其他客户端redis不能操作。
    • [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2NJ1pbzv-1661511029233)(en-resource://database/5273:1)]

tips 19：
redis应用基于分布式锁对应的场景控制

基于特定条件的事务执行2

业务场景

依赖分布式锁的机制，某个用户操作时对应客户端宕机，且此时已经获取到锁。如何解决？（宕机前加锁，宕机后锁还在，此时求排队的人心理阴影）所以得给锁加个时效，也就是说你这个锁只能在时效内有效。那么你在厕所里睡觉，它的门还能自己给开了（不会？砸锁行不，不管你尴尬否））

业务分析

• 由于锁操作由用户控制加锁解锁，必定会存在加锁后未解锁的风险
• 需要解锁操作不能仅依赖用户控制，系统级别要给出对应的保底处理方案

解决方案

• 使用expire 为锁key添加时间限定，到时不释放，则放弃锁（锁时效）（其实就是商场内的寄存空间/杜绝占着茅坑不拉屎的行为）

  • expire lock-key second 秒
  • pexpire lock-key milliseconds
    由于操作通常都是微秒级或毫秒级，因此该锁定时间不宜设置过大。具体时间需要业务测试后确认
  • 例如：持有锁的操作最长执行时间127ms，最短执行时间7ms
  • 测试百万次最长执行时间对应命令的最大耗时，测试百万次网络延迟平均耗时
  • 锁时间设定推荐：最大耗时* 120% + 平均网络延迟 * 110%
  • 如果业务最大耗时<<网络平均延迟，通常为2个数量级，取其中单个耗时较长即可

• 演示

  • 清空所有数据
    • flushdb
  • 查看数据
    • keys *
  • 要求你在锁的时候，马上加上时限
    • set name 123
    • setnx lock-name 1
    • expire lock-name 20 20秒

总结

                                                                                 ——此文档为学习笔记！
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