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  • redis事务

    1、redis事务相关的命令

    MULTI 、 EXEC 、 DISCARD 和 WATCH 是 Redis 事务相关的命令。

    用法:

    MULTI命令用于开启一个事务,它总是返回 OK

    MULTI 执行之后, 客户端可以继续向服务器发送任意多条命令, 这些命令不会立即被执行, 而是被放到一个队列中, 当 EXEC命令被调用时, 所有队列中的命令才会被执行。

    另一方面, 通过调用 DISCARD , 客户端可以清空事务队列, 并放弃执行事务。

    > MULTI
    OK
    > INCR foo
    QUEUED
    > INCR bar
    QUEUED
    > EXEC
    1) (integer) 1
    2) (integer) 1

    EXEC 命令的回复是一个数组, 数组中的每个元素都是执行事务中的命令所产生的回复。 其中, 回复元素的先后顺序和命令发送的先后顺序一致。

    当客户端处于事务状态时, 所有传入的命令都会返回一个内容为 QUEUED 的状态回复(status reply), 这些被入队的命令将在 EXEC 命令被调用时执行。

    2、事务中的错误

    使用事务时可能会遇上以下两种错误

    • 事务在执行 EXEC 之前,入队的命令可能会出错。比如说,命令可能会产生语法错误(参数数量错误,参数名错误,等等),或者其他更严重的错误,比如内存不足(如果服务器使用 maxmemory 设置了最大内存限制的话)。
    • 命令可能在 EXEC 调用之后失败。举个例子,事务中的命令可能处理了错误类型的键,比如将列表命令用在了字符串键上面,诸如此类。

    可以使用Redis客户端检测第一种类型的错误,在调用EXEC命令之前,这些客户端可以检查被放入队列的命令的返回值:

    如果命令的返回值是QUEUE字符串,那么就表示已经正确地将这个命令放入队列;

    否则,Redis将返回一个错误。如果将某个命令放入队列时发生错误,那么大多数客户端将会中止事务,并且丢弃这个事务

    相反,在调用EXEC命令之后发生的事务错误,Redis不会进行任何特殊处理:

    在事务运行期间,即使某个命令运行失败,所有其他的命令也将会继续执行

      

    从协议的角度来看这个问题,会更容易理解一些。 以下例子中, LPOP 命令的执行将出错, 尽管调用它的语法是正确的:

    Trying 127.0.0.1...
    Connected to localhost.
    Escape character is '^]'.
    MULTI
    +OK
    SET a 3
    abc
    +QUEUED
    LPOP a
    +QUEUED
    EXEC
    *2
    +OK
    -ERR Operation against a key holding the wrong kind of value
    

    EXEC 返回两条bulk-string-reply: 第一条是 OK ,而第二条是 -ERR 。 至于怎样用合适的方法来表示事务中的错误, 则是由客户端自己决定的。

    最重要的是记住这样一条, 即使事务中有某条/某些命令执行失败了, 事务队列中的其他命令仍然会继续执行 —— Redis 不会停止执行事务中的命令。

    以下例子展示的是另一种情况, 当命令在入队时产生错误, 错误会立即被返回给客户端:

    MULTI
    +OK
    INCR a b c
    -ERR wrong number of arguments for 'incr' command
    

    因为调用 INCR 命令的参数格式不正确, 所以这个 INCR 命令入队失败。

    3、为什么 Redis 不支持回滚(roll back)

    如果你有使用关系式数据库的经验, 那么 “Redis 在事务失败时不进行回滚,而是继续执行余下的命令”这种做法可能会让你觉得有点奇怪。

    以下是这种做法的优点:

    • Redis 命令只会因为错误的语法而失败(并且这些问题不能在入队时发现),或是命令用在了错误类型的键上面:这也就是说,从实用性的角度来说,失败的命令是由编程错误造成的,而这些错误应该在开发的过程中被发现,而不应该出现在生产环境中。
    • 因为不需要对回滚进行支持,所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。

    有种观点认为 Redis 处理事务的做法会产生 bug , 然而需要注意的是, 在通常情况下, 回滚并不能解决编程错误带来的问题。 举个例子, 如果你本来想通过 INCR 命令将键的值加上 1 , 却不小心加上了 2 , 又或者对错误类型的键执行了 INCR回滚是没有办法处理这些情况的

    4、放弃事务

    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:

    > SET foo 1
    OK
    > MULTI
    OK
    > INCR foo
    QUEUED
    > DISCARD
    OK
    > GET foo
    "1"
    

    5、通过CAS操作实现乐观锁

    • 乐观锁:行锁
    • 悲观锁:表锁

    Redis使用WATCH命令实现事务的“检查再设置”(CAS)行为。

    作为WATCH命令的参数的键会受到Redis的监控,Redis能够检测到它们的变化。在执行EXEC命令之前,如果Redis检测到至少有一个键被修改了,那么整个事务便会中止运行,然后EXEC命令会返回一个Null值,提醒用户事务运行失败。


    例如,设想我们需要将某个键的值自动递增1(假设Redis没有INCR命令)。

    首次尝试的伪码可能如下所示:

    val = GET mykey
    val = val + 1
    SET mykey $val

    如果我们只有一个Redis客户端在一段指定的时间之内执行上述伪码的操作,那么这段伪码将能够可靠的工作。

    如果有多个客户端大约在同一时间尝试递增这个键的值,那么将会产生竞争状态。

    例如,客户端-A和客户端-B都会读取这个键的旧值(例如:10)。这两个客户端都会将这个键的值递增至11,最后使用SET命令将这个键的新值设置为11。因此,这个键的最终值是11,而不是12。

    现在,我们可以使用WATCH命令完美地解决上述的问题,伪码如下所示:

    WATCH mykey
    val = GET mykey
    val = val + 1
    MULTI
    SET mykey $val
    EXEC

    由上述伪码可知,如果存在竞争状态,并且有另一个客户端在我们调用WATCH命令和EXEC命令之间的时间内修改了val变量的结果,那么事务将会运行失败。

    我们只需要重复执行上述伪码的操作,希望此次运行不会再出现竞争状态。

    这种形式的锁就被称为乐观锁,它是一种非常强大的锁。在许多用例中,多个客户端可能会访问不同的键,因此不太可能发生冲突 —— 也就是说,通常没有必要重复执行上述伪码的操作。

    6、Watch命令

    那么WATCH命令实际做了些什么呢?

    这个命令会使得EXEC命令在满足某些条件时才会运行事务:

    我们要求Redis只有在所有受监控的键都没有被修改时,才会执行事务。

    (但是,相同的客户端可能会在事务内部修改这些键,此时这个事务不会中止运行。)否则,Redis根本就不会进入事务。(注意,如果你使用WATCH命令监控一个易失性的键,然后在你监控这个键之后,Redis再使这个键过期,那么EXEC命令仍然可以正常工作。)

    WATCH命令可以被调用多次。

    简单说来,所有的WATCH命令都会在被调用之时立刻对相应的键进行监控,直到EXEC命令被调用之时为止。你可以在单条的WATCH命令之中,使用任意数量的键作为命令参数。

    当调用EXEC命令时,所有的键都会变为未受监控的状态,Redis不会管事务是否被中止。当一个客户单连接被关闭时,所有的键也都会变为未受监控的状态。

    你还可以使用UNWATCH命令(不需要任何参数),这样便能清除所有的受监控键。当我们对某些键施加乐观锁之后,这个命令有时会非常有用。

    因为,我们可能需要运行一个用来修改这些键的事务,但是在读取这些键的当前内容之后,我们可能不打算继续进行操作,此时便可以使用UNWATCH命令,清除所有受监控的键。在运行UNWATCH命令之后,Redis连接便可以再次自由地用于运行新事务。


    如何使用WATCH命令实现ZPOP操作呢?

    本文将通过一个示例,说明如何使用WATCH命令创建一个新的原子化操作(Redis并不原生支持这个原子化操作),此处会以实现ZPOP操作为例。

    这个命令会以一种原子化的方式,从一个有序集合中弹出分数最低的元素。以下源码是最简单的实现方式:

    WATCH zset
    element = ZRANGE zset 0 0
    MULTI
    ZREM zset element
    EXEC
    

    如果伪码中的EXEC命令执行失败(例如,返回Null值),那么我们只需要重复运行这个操作即可。


    参考:

    https://www.cnblogs.com/kyrin/p/5967620.html

    http://www.redis.cn/topics/transactions.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wylwyl/p/10598499.html
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