Redis的线程模型

最新推荐文章于 2025-03-19 05:15:00 发布

IT小锅巴

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文章标签： redis 数据库缓存

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_47204559/article/details/146026306

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Redis的线程模型

Redis的原子性是如何保证的？

Redis 是一个非常快的内存数据库，它的操作默认是原子性的，意思是每个操作要么完全成功，要么完全不做，中间不会被打断或停止。也就是说，每次操作要么完全按计划执行完，要么什么都不做，这样可以保证数据的一致性和完整性。

Redis 的原子性主要靠这几个机制：

单线程模型 🧵：Redis 每次只做一个操作，确保操作按顺序执行，不会被其他操作打断。
事务机制（MULTI 和 EXEC） 🔒：Redis 可以把多个操作放一起做，要么全都成功，要么全都不做，确保操作过程中不会被中断。
Lua 脚本 📜：Redis 允许你写脚本，把复杂的操作作为一个整体来执行，确保不会被其他操作影响。这些机制帮助 Redis 在高并发的情况下保持数据的正确性和一致性。

复合指令

Redis内部提供了很多复合指令，他们是一个指令，可是明显干着多个指令的活。
比如 MSET(同时设置多个键值对)
(HMSET(设置哈希类型的多个字段值(已废弃，推荐使用HSET)))、
GETSET(设置新值并返回旧值)、
SETNX(键不存在时设置值，常用于分布式锁)、
SETEX(设置值并指定过期时间(秒)，适用于缓存或会话管理)。
这些复合指令都能很好的保持原子性。

Redis事务

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Transaction;

public class TransactionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);

        // 开启事务
        Transaction transaction = jedis.multi();

        // 添加多个操作
        transaction.set("key1", "value1");
        transaction.incr("counter");
        transaction.set("key2", "value2");

        // 提交事务
        transaction.exec();

        System.out.println("Key1: " + jedis.get("key1"));
        System.out.println("Counter: " + jedis.get("counter"));
    }
}

127.0.0.1:6379> help @transactions

  DISCARD (null)  -- 放弃事务
  summary: Discards a transaction.
  since: 2.0.0

  EXEC (null)  -- 执行事务
  summary: Executes all commands in a transaction.
  since: 1.2.0

  MULTI (null)  -- 开启事务
  summary: Starts a transaction.
  since: 1.2.0

  UNWATCH (null)  --去掉监听
  summary: Forgets about watched keys of a transaction.
  since: 2.2.0

  WATCH key [key ...]   --监听某一个key的变化。key有变化后，就执行当前事务
  summary: Monitors changes to keys to determine the execution of a transaction.
  since: 2.2.0

解析：
- MULTI开启事务，EXEC提交事务
- 在事务执行期间，其他操作无法插入，确保事务的原子性

总结：

Redis事务可以通过Watch机制进一步保证在某个事务执行前，某个key不被修改。

注意：UNWATCH取消监听，只在当前客户端有效。
Redis事务失败如何回滚

Redis中的事务回滚，不是回滚数据，而是回滚操作

1.如果事务实在EXEC执行前失败（比如事务中的指令敲错了，或者指令的参数不对），那么整个事务的操作都不会执行。

2.如果事务是在EXEC执行之后失败（比如指令操作的key类型不对），那么事务中的其他操作都会正常执行，不受影响。
事务执行过程中出现失败了怎么办

1.只要客户端执行了EXEC指令，那么就算之后客户端的连接断开了，事务就会一直进行下去。

2.事务有可能造成数据不一致。当EXEC指令执行后，Redis会先将事务中的所有操作都先记录到AOF文件中，然后再执行具体的操作。这时有一种可能，Redis保存了AOF记录后，事务的操作在执行过程中，服务就出现了非正常宕机(服务崩溃了，或者执行进程被kill -9了)。这就会造成AOF中记录的操作，与数据不符合。如果Redis发现这种情况，那么在下次服务启动时，就会出现错误，无法正常启动。这时，就要使用redis-check-aof工具修复AOF文件，将这些不完整的事务操作记录移除掉。这样下次服务就可以正常启动了。
事务机制优缺点，什么时候用事务

Pipeline

什么是管道

当客户端执行一个指令，数据包需要通过网络从Client传到Server，然后再从Server返回到Client。这个中间的时间消耗，就称为RTT(Rount Trip Time)。

redis的原生复合指令和事务，都是原子性的。但是pipeline不具备原子性。pipeline只是将多条命令发送到服务端，最终还是可能会被其他客户端的指令加塞的，虽然这种概率通常比较小。所以在pipeline中通常不建议进行复杂的数据操作。同时，这也表明，执行复合指令和事务，会阻塞其他命令执行，而执行pipeline不会。

pipeline的执行需要客户端和服务端同时完成，pipeline在执行过程中，会阻塞当前客户端。在pipeline中不建议拼装过多的指令。因为指令过多，会使客户端阻塞时间太长，同时服务端需要回复这个很繁忙的客户端，占用很多内存。

总体来说，pipeline机制适合做一些在非热点时段进行的数据调整任务。