一、事务简介
- 单独的隔离操作
- 事务中的所有命令都会序列化
- 按顺序执行
- 执行的过程中，不会被其他命令请求所打断
二、 Redis事务三大特性
- 单独的隔离操作（不会被打断）
- 没有隔离级别
- 不保证原子性
对比一下sql的事务特性，为acid，一致性，隔离性，原子性，持久性
而redis的事务特性没有隔离，因为都是单独的隔离而不会被打断，而且也不保证原子性，错了等待不到消息不会进行回滚
串联多个命令防止别的命令插队
主要的三个命令：multi、exec和discard
输入multi的时候下一个会出现tx，代表是事务
事务的成功：
事务的错误处理：
组队的时候失败，即执行的时候也是失败
没有给予赋值value
组队的时候成功，执行的会出错
但个别指令如果出错，只有这个指令出错执行不了
组队的时候value的时候应该是一个值，而incr加不了
三、悲观锁和乐观锁
- 悲观锁：不能同时进行多人，执行的时候先上锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁
- 乐观锁：通过版本号一致与否，即给数据加上版本，同步更新数据以及加上版本号。不会上锁，判断版本号，可以多人操作，类似生活中的抢票。每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的
通过具体案例演示悲观锁和乐观锁
在执行multi之前，执行命令watch
具体格式如下
watch key1 [key2]具体代码格式如下
127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> set add 100
OK
127.0.0.1:6379> watch add
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> incrby add 20
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
1) (integer) 120
127.0.0.1:6379>
flushdb是清空数据库
但如果在另一个服务器上，输入exec，会显示出错
因为用的是乐观锁，被修改了之后版本会发生改变
四、事务的秒杀示例
解决计数器和人员记录的事务操作
主要的实现功能是
在redis存入商品数，设定秒杀时间，提供用户秒杀窗口，用户秒杀成功，redis中商品数-1，用户信息也存入redis中(为了相同用户只能秒杀一次)
- 新建maven工程，导入主要的目录
- 导入前端的界面（jsp界面以及jquery包）
主要的jsp界面如下
代码逻辑如下：通过表单，点击一个按钮，之后功能实现传输到实现的逻辑上。为了凸显逻辑，在表单中只有一个隐藏的商品和一个按钮框
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>Insert title here</title>
</head>
<body>
<h1>iPhone 13 Pro !!! 1元秒杀！！！
</h1>
<form id="msform" action="${pageContext.request.contextPath}/doseckill" enctype="application/x-www-form-urlencoded">
<input type="hidden" id="prodid" name="prodid" value="0101">
<input type="button" id="miaosha_btn" name="seckill_btn" value="秒杀点我"/>
</form>
</body>
<script type="text/javascript" src="${pageContext.request.contextPath}/script/jquery/jquery-3.1.0.js"></script>
<script type="text/javascript">
$(function(){
$("#miaosha_btn").click(function(){
var url=$("#msform").attr("action");
$.post(url,$("#msform").serialize(),function(data){
if(data=="false"){
alert("抢光了" );
$("#miaosha_btn").attr("disabled",true);
}
} );
})
})
</script>
</html>
- 主要的web.xml（配置主要的配置文件位置和名称）
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
version="2.5">
<servlet>
<description></description>
<display-name>doseckill</display-name>
<servlet-name>doseckill</servlet-name>
<servlet-class>com.atguigu.SecKillServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>doseckill</servlet-name>
<url-pattern>/doseckill</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>
- 点击按钮之后，会到一个主页面中
通过一个随机数生成一个用户id，以及获取一个商品的id进行秒杀，秒杀的功能逻辑在其他文件中
/**
* 秒杀案例
*/
public class SecKillServlet extends HttpServlet {
private static final long serialVersionUID = 1L;
public SecKillServlet() {
super();
}
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
String userid = new Random().nextInt(50000) +"" ;
String prodid =request.getParameter("prodid");
//boolean isSuccess=SecKill_redis.doSecKill(userid,prodid);
boolean isSuccess= SecKill_redisByScript.doSecKill(userid,prodid);
response.getWriter().print(isSuccess);
}
}
- 具体秒杀的实现功能如下
传过来的参数有用户账号uid（这个形参是通过上面的random的实参传进来的，保证每个用户都不一样），商品id名称（商品id此处已经在jsp界面上写死了，只有一个商品秒杀）
具体的核心步骤以及思路：
- 先判断这两个有一个为空，则返回false
- 通过jedis来连接服务器的redis
- 用户库存的名称和数量为后台服务器redis给出，通过set 用户名称 数量
- 判断库存的数量是否为0，为0代表还没开始，结束其jedis连接
- 在判断用户是不是有所重复，通过java代码模块的sismember，判断现在订单的id与服务器id是否有重复的，有重复就结束它的jedis连接
- 判断商品数量是否为0，为0就结束jedis的连接
- 核心代码也就是库存数减1个，用户数加1个，多个用户来秒杀库存
public class SecKill_redis { public static void main(String[] args) { Jedis jedis =new Jedis("172.22.109.205",6379); System.out.println(jedis.ping()); jedis.close(); } //秒杀过程 public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException { //1 uid和prodid非空判断 if(uid == null || prodid == null) { return false; } //2 连接redis Jedis jedis = new Jedis("172.22.109.205",6379); //3 拼接key // 3.1 库存key String kcKey = "sk:"+prodid+":qt"; // 3.2 秒杀成功用户key String userKey = "sk:"+prodid+":user"; //4 获取库存，如果库存null，秒杀还没有开始 String kc = jedis.get(kcKey); if(kc == null) { System.out.println("秒杀还没有开始，请等待"); jedis.close(); return false; } // 5 判断用户是否重复秒杀操作 if(jedis.sismember(userKey, uid)) { System.out.println("已经秒杀成功了，不能重复秒杀"); jedis.close(); return false; } //因为kc为字符串，所以先转换城integer类型的 //6 判断如果商品数量，库存数量小于1，秒杀结束 if(Integer.parseInt(kc)<=0) { System.out.println("秒杀已经结束了"); jedis.close(); return false; } //7.1 库存-1 jedis.decr(kcKey); //7.2 把秒杀成功用户添加清单里面 jedis.sadd(userKey,uid); System.out.println("秒杀成功了.."); jedis.close(); return true; } }但是这部分代码有个缺陷，是没有同时按下去的，一步一步进行点击不会出错，但是如果遇到了高并发的数据，就会出现bug
五、高并发测试
通过使用ab工具进行测试
具体下载方式通过联网进行下载
可以使用命令apt install apache2-utils或者是apt install httpd-tools，如果apt-get不能安装，换成yum（系统版本问题）
其具体参数设计，主要有几个比较重要
- -n 请求次数
- -c 当前请求次数的并发请求
- -T 设计的类型，可以是post，get
- -p 提交的参数
具体的命令格式可以是
下面这个ip地址是window的。
ab -n 2000 -c 200 -k -p ~/postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://172.22.109.30:8081/Seckill/doseckill -p 后面的是文件，通过gedit或者vim postfile， 模拟表单提交参数,以&符号结尾，存放当前目，内容：prodid=0101&
-T 是前端界面中
之后执行命令会出现超卖的问题
数量会直接显示负值
关于这个问题会出现连接超时的问题以及商品遗留问题
六、解决出现的超卖问题以及连接超时问题以及商品的遗留问题
6.1、增加连接池
节省每次连接redis服务带来的消耗，把连接好的实例反复利用
具体其连接参数如下：
- MaxTotal：控制一个pool可分配多少个jedis实例，通过pool.getResource()来获取；如果赋值为-1，则表示不限制；如果pool已经分配了MaxTotal个jedis实例，则此时pool的状态为exhausted。
- maxIdle：控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲)的jedis实例；
- MaxWaitMillis：表示当borrow一个jedis实例时，最大的等待毫秒数，如果超过等待时间，则直接抛JedisConnectionException；
- testOnBorrow：获得一个jedis实例的时候是否检查连接可用性（ping()）；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的；
解决连接超时问题
可以设置一个连接池，进行计数等
具体连接池的代码如下public class JedisPoolUtil { private static volatile JedisPool jedisPool = null; private JedisPoolUtil() { } public static JedisPool getJedisPoolInstance() { if (null == jedisPool) { synchronized (JedisPoolUtil.class) { if (null == jedisPool) { JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig(); poolConfig.setMaxTotal(200); poolConfig.setMaxIdle(32); poolConfig.setMaxWaitMillis(100*1000); poolConfig.setBlockWhenExhausted(true); poolConfig.setTestOnBorrow(true); // ping PONG，判断是否还存在 jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "172.22.109.205", 6379, 60000 ); } } } return jedisPool; } public static void release(JedisPool jedisPool, Jedis jedis) { if (null != jedis) { jedisPool.returnResource(jedis); } } }之后再核心主题类，通过创建连接池再来获取数据
//2 连接redis //Jedis jedis = new Jedis("192.168.44.168",6379); //通过连接池得到jedis对象 JedisPool jedisPoolInstance = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance(); Jedis jedis = jedisPoolInstance.getResource();6.2、增加乐观锁
解决超卖问题
通过设置一个乐观锁
监视并且使用三个常用命令
通过判断版本号，判断是否有更改kckey的混乱使用具体秒杀的过程通过事务来解决
//加入一个监视的watch jedis.watch(kcKey); //7 秒杀过程 //使用事务 Transaction multi = jedis.multi(); //组队操作 multi.decr(kcKey); multi.sadd(userKey,uid); //执行 List<Object> results = multi.exec(); if(results == null || results.size()==0) { System.out.println("秒杀失败了...."); jedis.close(); return false; } //7.1 库存-1 //jedis.decr(kcKey); //7.2 把秒杀成功用户添加清单里面 //jedis.sadd(userKey,uid); System.out.println("秒杀成功了.."); jedis.close(); return true;6.3、增加lua脚本
增加了乐观锁之后，确实可以解决高并发问题，不会出现超卖的问题
但是由于增加了乐观锁之后，假设一个人买了之后，版本改变了，下一个人都不能买了，所以出现了商品遗留的问题，都卖不出商品遗留问题
解决该问题通过引入lua脚本
具体lua脚本，嵌入式脚本语言，很多应用程序、游戏使用LUA作为自己的嵌入式脚本语言，以此来实现可配置性、可扩展性
- 将复杂的或者多步的redis操作，写为一个脚本，一次提交给redis执行，减少反复连接redis的次数，提升性能。
- LUA脚本是类似redis事务，有一定的原子性，不会被其他命令插队，可以完成一些redis事务性的操作，但是注意redis的lua脚本功能，只有在Redis 2.6以上的版本才可以使用。
- 利用lua脚本淘汰用户，解决超卖问题。
- redis 2.6版本以后，通过lua脚本解决争抢问题，实际上是redis 利用其单线程的特性，用任务队列的方式解决多任务并发问题。
通过单线程任务排队的机制解决多个任务的高并发问题
具体lua脚本的逻辑代码如下
local userid=KEYS[1]; local prodid=KEYS[2]; local qtkey="sk:"..prodid..":qt"; local usersKey="sk:"..prodid.":usr'; local userExists=redis.call("sismember",usersKey,userid); if tonumber(userExists)==1 then return 2; end local num= redis.call("get" ,qtkey); if tonumber(num)<=0 then return 0; else redis.call("decr",qtkey); redis.call("sadd",usersKey,userid); end return 1;与java代码结合在一起如下
public class SecKill_redisByScript { private static final org.slf4j.Logger logger =LoggerFactory.getLogger(SecKill_redisByScript.class) ; public static void main(String[] args) { JedisPool jedispool = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance(); Jedis jedis=jedispool.getResource(); System.out.println(jedis.ping()); Set<HostAndPort> set=new HashSet<HostAndPort>(); // doSecKill("201","sk:0101"); } static String secKillScript ="local userid=KEYS[1];\r\n" + "local prodid=KEYS[2];\r\n" + "local qtkey='sk:'..prodid..\":qt\";\r\n" + "local usersKey='sk:'..prodid..\":usr\";\r\n" + "local userExists=redis.call(\"sismember\",usersKey,userid);\r\n" + "if tonumber(userExists)==1 then \r\n" + " return 2;\r\n" + "end\r\n" + "local num= redis.call(\"get\" ,qtkey);\r\n" + "if tonumber(num)<=0 then \r\n" + " return 0;\r\n" + "else \r\n" + " redis.call(\"decr\",qtkey);\r\n" + " redis.call(\"sadd\",usersKey,userid);\r\n" + "end\r\n" + "return 1" ; static String secKillScript2 = "local userExists=redis.call(\"sismember\",\"{sk}:0101:usr\",userid);\r\n" + " return 1"; public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException { JedisPool jedispool = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance(); Jedis jedis=jedispool.getResource(); //String sha1= .secKillScript; String sha1= jedis.scriptLoad(secKillScript); Object result= jedis.evalsha(sha1, 2, uid,prodid); String reString=String.valueOf(result); if ("0".equals( reString ) ) { System.err.println("已抢空！！"); }else if("1".equals( reString ) ) { System.out.println("抢购成功！！！！"); }else if("2".equals( reString ) ) { System.err.println("该用户已抢过！！"); }else{ System.err.println("抢购异常！！"); } jedis.close(); return true; } }
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