Redis 发布订阅与事物

本文深入探讨Redis的发布订阅机制,包括其工作原理、常用命令及与ActiveMQ的对比,同时解析Redis事务功能,涵盖MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH命令的使用,以及事务的执行流程和不支持回滚的原因。

一、Redis的发布和订阅

  • Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息
  • Redis 客户端可以订阅任意数量的频道
  • Redis的发布订阅机制包括三个部分,发布者,订阅者和Channel

发布订阅架构
发布者和订阅者都是Redis客户端,Channel则为Redis服务器端,发布者将消息发送到某个的频道,订阅了这个频道的订阅者就能接收到这条消息。Redis的这种发布订阅机制与基于主题的发布订阅类似,Channel相当于主题。

示例
以下实例演示了发布订阅是如何工作的。在我们实例中我们创建了订阅频道名为 redisChat:

127.0.0.1:6379> subscribe redisChat
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1

重新开启个 redis 客户端,然后在同一个频道 redisChat 发布两次消息

127.0.0.1:6379> publish redisChat "redis is a caching teching"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> publish redisChat "hello"
(integer) 1

订阅者就能接收到消息

127.0.0.1:6379> subscribe redisChat
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1
1) "message"
2) "redisChat"
3) "redis is a caching teching"
1) "message"
2) "redisChat"
3) "hello"

命令
下面列出了Redis 发布订阅的常用命令:

序号命令描述
1PSUBSCRIBE pattern [pattern …]订阅一个或多个符合给定模式的频道
2PUBSUB subcommand [argument [argument …]]查看订阅与发布系统状态
3PUBLISH channel message将信息发送到指定的频道
4PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern …]]退订所有给定模式的频道
5SUBSCRIBE channel [channel …]订阅给定的一个或多个频道的信息
6UNSUBSCRIBE [channel [channel …]]指退订给定的频道

Redis发布订阅与ActiveMQ的比较

  1. ActiveMQ支持多种消息协议,包括AMQP,MQTT,Stomp等,并且支持JMS规范,但Redis没有提供对这些协议的支持;
  2. ActiveMQ提供持久化功能,但Redis无法对消息持久化存储,一旦消息被发送,如果没有订阅者接收,那么消息就会丢失;
  3. ActiveMQ提供了消息传输保障,当客户端连接超时或事务回滚等情况发生时,消息会被重新发送给客户端,Redis没有提供消息传输保障。

总之,ActiveMQ所提供的功能远比Redis发布订阅要复杂,毕竟Redis不是专门做发布订阅的,但是如果系统中已经有了Redis,并且需要基本的发布订阅功能,就没有必要再安装ActiveMQ了,因为可能ActiveMQ提供的功能大部分都用不到,而Redis的发布订阅机制就能满足需求。

二、Redis 事务

Redis 通过 MULTI 、 DISCARD 、 EXEC 和 WATCH 四个命令来实现事务功能。事务提供了一种 将多个命令打包, 然后一次性、按顺序地执行 的机制, 并且事务在执行的期间不会主动中断 —— 服务器在执行完事务中的所有命令之后, 才会继续处理其他客户端的其他命令。

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段:

  • 开始事务。
  • 命令入队。
  • 执行事务。

示例
以下是一个事务的例子, 它先以 MULTI 开始一个事务, 然后将多个命令入队到事务中, 最后由 EXEC 命令触发事务, 一并执行事务中的所有命令:

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set book "c++"
QUEUED
127.0.0.1:6379> get book
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) "c++"

注意

  • 单个 Redis 命令的执行是原子性的,但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制,所以 Redis 事务的执行并不是原子性的
  • 事务可以理解为一个打包的批量执行脚本,但批量指令并非原子化的操作,中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚,也不会造成后续的指令不做

命令
下表列出了 redis 事务的相关命令:

序号命令描述
1DISCARD取消事务,放弃执行事务块内的所有命令
2EXEC执行所有事务块内的命令
3MULTI标记一个事务块的开始
4UNWATCH取消 WATCH 命令对所有 key 的监视
5WATCH key [key …]监视一个(或多个) key ,如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动,那么事务将被打断

为什么redis事务不支持回滚
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。

鉴于没有任何机制能避免程序员自己造成的错误, 并且这类错误通常不会在生产环境中出现, 所以 Redis 选择了更简单、更快速的无回滚方式来处理事务。

### Redis 事务的使用方法 Redis 提供了一种轻量级的事务机制,允许一次性执行多个命令,并通过 `MULTI` 和 `EXEC` 命令来实现。以下是 Redis 事务的核心概念及其使用方式: #### 核心命令 - **MULTI**: 将后续的一系列命令标记为一个事务块的一部分。 - **EXEC**: 执行所有已排队的命令。 - **DISCARD**: 取消当前事务队列中的所有命令。 - **WATCH**: 实现乐观锁的功能,监控键的变化。 当客户端发出 `MULTI` 命令时,Redis 进入事务状态,随后所有的命令都被放入队列中等待执行,直到收到 `EXEC` 或者 `DISCARD` 命令为止[^1]。 #### 示例代码 以下是一个简单的 Redis 事务示例: ```python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) # 开始事务 pipeline = r.pipeline() pipeline.multi() # 添加命令到事务队列 pipeline.set('key1', 'value1') pipeline.incr('counter') # 执行事务 response = pipeline.execute() print(response) # 输出结果列表 ``` 在这个例子中,`set` 和 `incr` 被加入到事务队列中,只有在调用 `execute()` 方法后才会真正执行这些命令[^4]。 --- ### Redis 事务的特点 #### 隔离性 Redis 中的所有命令都是串行化的,这意味着在一个事务内的所有命令都会按照它们进入队列的顺序依次执行,不受其他客户端的影响。 #### 不完全的原子性 尽管 Redis 宣称其事务具有原子性,但实际上这种原子性仅限于命令本身的执行过程。如果某个命令由于语法错误等原因无法完成,则该命令会失败,但其余命令仍将继续执行[^2]。此外,Redis 事务并不支持回滚操作,这也是它关系型数据库的主要区别之一。 #### 持久化保障 为了增强数据的安全性,在事务结束前可以通过追加 `SAVE` 命令确保数据被保存至硬盘。然而需要注意的是,这种方式可能会带来额外的时间开销[^3]。 --- ### 常见问题及解决方案 1. **如何处理事务中的错误?** 如果某条命令因参数非法或其他原因未能成功运行,整个事务并不会中断;相反,其它未受影响的部分依旧能够顺利完成。对于这种情况下的调试建议记录日志以便定位具体哪一步出现问题。 2. **为什么我的程序偶尔丢失更新?** 若网络连接突然中断而导致没有及时提交 `EXEC` 请求给服务端的话,之前所做的修改都将失效。为了避免此类情况发生,可考虑启用持久订阅模式或是定期重试机制。 3. **能否让 Redis 支持完整的 ACID 特性呢?** 目前官方并未计划改变现有设计哲学——即牺牲一定程度上的复杂度换取更高的效率表现。不过开发者可以根据实际需求自行封装更高层次抽象层来弥补这部分不足之处。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值