Redis-事务和锁机制

灰太狼 2023-01-16 12:26 203阅读 0赞

## 1、什么是事务？ ##

简单地说是一系列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。

Redis事务的主要作用是**串联多个命令，防止别的命令插入打断**。

## 2、事务的用法 ##

事务通过**MULTI**、**EXEC**、**DISCARD**和WATCH四个原语实现的。

**MULTI**：**开启一个事务**，返回OK，之后输入的**命令都会依次进入命令队列**中，**不会执行**。直到输入EXEC后。

**EXEC**：依次执行命令队列中的命令。

**DISCARD**：调用DISCARD客户端可以清空事务队列，并放弃执行事务。

**WATCH**：在执行**MULTI**之前，先执行watch key \[key2\],可以监视一个或者多个key，如果在事务执行**EXEC**之前这些key被其他命令改动，那么事务将会被打断。

**UNWATCH**：取消对key的监视。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

演示几个情景：

MULTI  ------->  EXEC:

正常执行：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

MULTI   ---------> DISCARD

当执行 **[DISCARD][]** 命令时，事务会被放弃，事务队列会被清空，并且客户端会从事务状态中退出

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

## 3、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）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。

![20210426105115785.png][]

**2）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**。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

这个时候我们不禁就会问一下**Redis 是单线程**，为何却需要**事务处理并发问题。**搜索执行命令都是one by one也是会出现多并发问题，就那简单的一张银行卡被多个人绑定，并同时参加双十一购买商品。

## 4、事务冲突问题 ##

一张银行卡被三个人绑定，在双十一用于购物。

甲：请求支付8000、乙：请求支付5000、丙：请求支付1000，而在银行卡中只有10000。

![20210426200453519.png][]

两种解决这个问题：

### **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。等使用完锁解开其他人才可以使用。

**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。**

![20210426202352269.png][]

### **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**

### **演示乐观锁** ###

在演示乐观锁时，使用到**WATCH**，对key进行监视。

案例场景：假如买票，当前只有一张票，如果在买票过程中，我在**MULTI**之后，还未**EXEC**，票就被人买走了，这时ticket就变成0，但是你不可以在支付钱，因为票已经买完了，不可以ticket变成-1吧。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

## 5、**Redis****事务三特性** ##

###     1）单独的隔离操作 ###

事务所有的命令都是序列化的、按顺序地执行。在执行过程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。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221022/74e917b500d442e3aa175cf8174b1e70.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221022/3950ca2f605f45d19de9ca501aa09628.png
[DISCARD]: http://doc.redisfans.com/transaction/discard.html#discard
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221022/a4a85bd332aa4bb49f93787f71b4c25d.png
[20210426105115785.png]: /images/20221022/05b4184e87f744618d2f6ff36f54f8d7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221022/48b2c3c970b54657ab6691b10765a676.png
[20210426200453519.png]: /images/20221022/3089e13a7b0f4387b5e86502425fe0d8.png
[20210426202352269.png]: /images/20221022/1a9418d32cf34105a5147d62d98dd996.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzcyNTUxNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221022/4a3251d57a55473fb26eaca0680acfc3.png