Redis 笔记(十一)-事务及 redis 乐观锁

  • 事务隔离原则
    atomicity:原子性(要么全部执行,要么全都不执行)
    consistency:一致性
    isolation:隔离性
    durability:持久性
  • redis 单条命令是保证原子性的,但是事务是不保证原子性的
  • redis 事务没有隔离级别的概念
  • redis 事务的本质:一组命令的集合,在执行过程中是按照队列的顺序依次执行
--- 队列 set set set 执行---
  • 事务中每条命令都会被序列化,执行过程中按顺序执行,不允许其他命令进行干扰
    一次性、顺序性、排他性
  • redis 事务操作过程:
    1、开启事务:multi
    2、命令入队:……
    3、执行事务:exec
127.0.0.1:6379> multi        # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1        # 命令入队
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> get k1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> get k2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> keys *
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec        # 执行事务
1) OK
2) OK
3) "v1"
4) "v2"
5) 1) "k2"
   2) "k1"
  • 取消事务:discard
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> discard        # 放弃事务
OK
127.0.0.1:6379> exec
(error) ERR EXEC without MULTI        # 当前未开启事务
127.0.0.1:6379> get k1        # 被放弃事务中,命令并未执行
(nil)
  • 事务错误:
    1、编译时异常:代码语法错误,所有的命令都不执行
    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> get k1 v1        # 错误语法
    (error) ERR wrong number of arguments for 'get' command        # 会报错但是不影响后续命令入队
    127.0.0.1:6379(TX)> keys *
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec        # 执行报错
    (error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
    127.0.0.1:6379> get k1        # 其他命令并没有被执行
    (nil)
    
    2、运行时异常:代码逻辑错误 ,其他命令可以正常执行
    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incr k2        # 逻辑错误(对字符串进行增量)
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> get k1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec
    1) OK
    2) OK
    3) (error) ERR value is not an integer or out of range        # 运行时报错
    4) "v1"        # 其他命令正常执行
    

虽然中间有一条命令报错了,但是后面的指令依旧正常执行成功了。
所以说 Redis 单条指令保证原子性,但是 Redis 事务不能保证原子性。

  • 监控:watch
    1、悲观锁:很悲观,认为什么时候都会出现问题,无论做什么都会加锁
    2、乐观锁:

    • 很乐观,认为什么时候都不会出现问题,所以不会上锁!更新数据的时候去判断一下,在此期间是否有人修改过这个数据
    • 获取 version,更新的时候比较 version
    • 使用 watch key 监控指定数据,相当于乐观锁加锁
  • redis 监视测试:
    1、正常执行

    127.0.0.1:6379> set money 100        # 设置余额:100
    OK
    127.0.0.1:6379> set use 0        # 支出使用:0
    OK
    127.0.0.1:6379> watch money        # 监视 money (上锁)
    OK
    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> decrby money 10
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incrby use 10
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec        # 监视值没有被中途修改,事务正常执行
    1) (integer) 90
    2) (integer) 10
    

    2、测试多线程修改值,使用 watch 可以当做 redis 的乐观锁操作(相当于 get version),启动另外一个客户端模拟插队线程。
    线程1:

    127.0.0.1:6379> watch money        # money 上锁
    OK
    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> decrby money 30
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incrby use 30
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)>         # 此时事务并没有执行,切换到线程2执行
    

    模拟线程插队,线程2:

    127.0.0.1:6379> incrby money 100        # 修改了线程一中监视的 money
    (integer) 190
    

    回到线程1,执行事务:

    127.0.0.1:6379(TX)> exec        # 执行之前,因另一个线程修改了值,会导致事务执行失败
    (nil)
    

    3、redis 乐观锁,可以通过 watch 关键字来监视字段。
    当执行事务之前会比较修改值之前,和监视的值是否相同,如果相同则执行事务成功,否则执行事务失败,返回 nil
    使用 unwatch 关键字来解锁相关字段,再去加锁获取最新的值。
    回到线程1:

    127.0.0.1:6379> unwatch        # 发现事务执行失败,先使用 unwatch 解锁
    OK
    127.0.0.1:6379> watch money        # 获取最新的值,再次监视
    OK
    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> decrby money 30
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incrby use 30
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec        # 对比监视的值,如果没有发生变化,执行成功,否则失败
    1) (integer) 160
    2) (integer) 40
    
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