Redis笔记之Redis事务

Redis事务

• 1. 事务
• • 1.1 Redis事务操作过程
  • • 1.1.1 事务的开启与执行
    • 1.1.2 取消事务（discard）
  • 1.2 事务错误
  • • 1.2.1 编译时异常
    • 1.2.2 运行时异常
  • 1.3 监控
  • • 1.3.1 悲观锁
    • 1.3.2 乐观锁
    • 1.3.3 监控数据（watch key）

1. 事务

Redis的单条命令是保证原子性的，但是Redis事务不能保证原子性

Redis事务本质：一组命令的集合。
步骤：

1. 开启事务
2. 操作一组命令（所有命令放入一个队列）
3. 执行事务

事务中每条命令都会被序列化，执行过程中按顺序执行，不允许其他命令的干扰。

• 一致性
• 顺序性
• 排他性
• Redis事务没有隔离级别的概念

1.1 Redis事务操作过程

• 事务开启（multi）
• 命令入队
• 执行事务（exec）

1.1.1 事务的开启与执行

所有事务中的命令在加入时都没有被执行，直到提交时才会开始执行（exec）一次性完成。

案例：

127.0.0.1:6379> multi # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 # 命令入队
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379> get k1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379> keys *
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec # 执行事务
1) OK
2) OK
3) "v1"
4) OK
5) 1) "k3"
   2) "k2"
   3) "k1"
127.0.0.1:6379> 

1.1.2 取消事务（discard）

案例：

127.0.0.1:6379> multi # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 # 命令入队
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379> discard # 放弃事务
OK
127.0.0.1:6379> exec
(error) ERR EXEC without MULTI  # 当前未开启事务，无法执行
127.0.0.1:6379> get k1 # 被放弃事务中的命令并未执行
(nil)

1.2 事务错误

1.2.1 编译时异常

代码语法错误（编译时异常）所有的命令都不执行

案例：

127.0.0.1:6379> multi # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 # 命令入队
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379> key * # 遇到语法错误异常
(error) ERR unknown command `key`, with args beginning with: `*`, 
127.0.0.1:6379> get k2
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec # 提交事务失败
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> get k1 # 所有命令都不会被执行
(nil)

1.2.2 运行时异常

代码逻辑错误（运行时异常） 其他命令可以正常执行 >>> 所以不保证事务的原子性

案例：

127.0.0.1:6379> multi # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 # 命令入队
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379> incr k1 # 逻辑错误（对字符串无法进行增量）
QUEUED
127.0.0.1:6379> get k2
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) OK
3) (error) ERR value is not an integer or out of range # 运行时报错
4) "v2" # 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执行成功了，所以所Redis单条命令保证原子性，但是Redis不能保证原子性。

总结：

1. 编译时异常：所有命令都不会被执行
2. 运行时异常：错误命令不会被执行，其他命令正常执行

1.3 监控

1.3.1 悲观锁

1. 概念
   悲观锁，顾名思义：很悲观，在每次事务当中，都认为有人会更改数据，所以提前把数据锁住，一种以悲观的态度来防止一切数据冲突。

在修改数据之前把数据锁住，然后对数据进行读写，在它释放锁之前任何人都不能对其数据进行操作，直到前面一个人把锁释放后，下一个人对数据加锁才能操作数据
一般数据库本身锁的机制都是基于悲观锁的机制来实现的

2. 特点
   可以完全保证数据的独占性和正确性，因为每次请求都会对数据进行加锁，然后进行数据操作，最后再解锁，而加锁解锁的过程会造成消耗，所以性能不高；
3. 实现

   • mysql 悲观锁的方法：

     1. 开启事务：

        start transaction;
        

     2. 查询信息

        select status from table where id = 1 for update  # for update加锁
        

     3. 根据信息生成订单

        insert into table111(id, goods_id) vlaues(null,1);
        

     4. 修改商品

        update table set status = 2 where id =1;
        

     5. 提交信息

        commit; # commit释放锁
        

   • Java悲观锁的实现

     • Java 中悲观锁的实现包括 synchronized 关键字和 Lock 相关类等，我们以 Lock 接口为例，例如 Lock 的实现类 ReentrantLock，类中的 lock() 等方法就是执行加锁，而 unlock() 方法是执行解锁。处理资源之前必须要先加锁并拿到锁，等到处理完了之后再解开锁。

1.3.2 乐观锁

1. 概念

   • 很乐观，认为什么时候都不会出现问题，所以不会上锁！在更新数据的时候判断一下，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

2. 实现

   1. 给表添加version字段，模拟两个线程，线程A和线程B同时执行修改一条数据
   2. 线程A执行更新

      update table set goods='goods_1',version=version+1 where id = 1 and version = 0;
      

   3. 线程B执行更新，此时数据已经被修改了，所以线程B执行不成功

      update table set goods='goods_1',version=version+1 where id = 1 and version = 0;  #   判断version，是否有人修改过这个数据
      

   4. 实现乐观锁控制

   如果不使用乐观锁控制，AB同时操作一条数据，会造成一条数据被修改了两次，产生脏数据，例如买票，只剩下一张票，结果AB都拿到了票，数据库发现票数为-1的情况。

1.3.3 监控数据（watch key）

使用watch key 监控指定数据，相当于乐观锁加锁

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 # 监控money(上锁)
OK
127.0.0.1:6379> multi # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379> decrby money 20
QUEUED
127.0.0.1:6379> incrby use 20
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec # 监视值没有被被中途修改，事务正常执行
1) (integer) 80
2) (integer) 20
127.0.0.1:6379>

测试多线程修改值，使用watch可以当作redis的乐观锁操作( 相当于getversion )

启动另外一个客户端模拟插队线程

• 线程1：

  # money： 100 use： 0
  127.0.0.1:6379> watch money # 上锁
  OK
  127.0.0.1:6379> multi
  OK
  127.0.0.1:6379> decrby money 20
  QUEUED
  127.0.0.1:6379> incrby use 20
  QUEUED
  127.0.0.1:6379>  # 此时事务还没有结束，还没执行事务
  

• 线程2插队：

  127.0.0.1:6379> incrby money 500 # 修改了线程1中监视的money
  (integer) 600
  127.0.0.1:6379> 
  

• 回到线程1，执行事务：

  127.0.0.1:6379> exec # 执行之前，另外一条线程修改了money，这个时候就会导致事务执行失败
  (nil) # 没有结果，说明事务执行失败
  127.0.0.1:6379> get money # 线程2，修改生效
  "600"
  127.0.0.1:6379> get use # 线程1事务执行失败，数值没有修改
  "0"
  

解锁（unwatch）

unwatch进行解锁获取最新值，然后再加锁进行事务。

注意：
每次提交执行exec后都会自动释放锁，不管是否成功