1. 事务
1.1 什么是redis 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。
一个队列中,一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令 。
1.2 事务基本操作
- 开启事务
multi 设置事务开启的位置,此指令执行后,后序的所有指令均加入到事务中
- 执行事务
exec 设定事务的结束位置,同时执行事务,与multi承兑出现,成对使用
注意:加入事务的命令暂时进入到任务队列中,并没有立即执行,只有执行exec命令才开始执行。
- 取消事务
discard 终止当前事务的定义,发生在multi之后,exec之前。
- 事务注意事项
- 定义事务的过程中,命令格式输入错误怎么办?
语法错误:指命令格式书写格式有误
处理结果: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。- 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,但是无法正确的执行,是执行之后才知道的错误,如对list进行incr操作
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被执行。
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。
1.4 事务的工作流程
服务器接收指令,判断是否是事务状态,如果不是,就识别命令,执行指令,如果是multi 指令,就创建一个任务队列,这时候就是事务状态,服务器接收的其他命令就放到任务队列中,当遇到exec 指令,就按顺序执行任务队列中的指令,遇到discard 指令就取消事务。
1.5 锁
- 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,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?
- 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
- 在操作之前锁定要操作的数据,一旦发生变化,终止当前操作
- 解决方案
基于特定条件的事务执行——锁
- 对key 添加监视锁,在执行exec 前如果key发生了变化,执行exec,返回nil,事务中的操作不会执行
watch key1 [key2……]
- 取消对所有key 的监视
unwatch
1.6 分布式锁
- 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同时购买?【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
基于特定条件的事务执行——分布式锁
- 使用setnx 设置一个公共锁
setnx lock-key value
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 lock-key操作释放锁
注意:上述解决方案是一种设计概念,实际上锁的并不是具体的key,锁的是lock-key,依然可以通过其他客户端操作key,只有其他客户端执行setnx lock-key value
时失败,具有风险性 。
1.7 分布式锁改良
- 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?
- 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,放弃锁
expire lock-key second
pexpire lock-key milliseconds
由于操作通常都是微秒或毫秒级,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