中间件_Redis_06_Redis的事务

Redis事务

1、事务简介

问题：Redis执行指令的过程中，多条连续执行的指令被干扰，打断，插队，如何解决？

redis事务的概念：redis事务就是一个命令执行的队列，将一系列预定义命令包装成（一个整体）一个队列。

当执行的时候，一次性按照顺序依次执行，中间不会被打断，即一个队列中，一次性、顺序性、排他性地执行一系列命令。

---

2、事务基本操作

2.1、事务的基本操作

# 开启事务
multi

# 作用
设定事务的开启位置，此指令执行后，后续的所有指令均加入到事务中

# 执行事务
exec

# 作用
设定事务的结束位置，同时执行事务。

# 注意：
1. multi和exec成对出现，成对使用
2. 加入事务的命令先存放到任务队列中，并没有立即执行，只有执行exec命令才开始执行

问题：事务定义的过程中发现出现了问题，怎么办？

解决方案：

# 取消事务
discard

# 作用
终止当前事务的定义，发生在multi之后，exec之前

---

2.2、事务的工作流程

---

2.3、事务的注意事项

问题1：定义事务的过程中，命令格式输入错误怎么办？

• 语法错误

  指命令书写格式有误

• 处理结果

  定义的事务中所包含的命令存在语法错误，整体事务中所有命令均不会执行。包括那些语法正确的命令

问题2：定义事务的过程中，命令执行出现错误怎么办？

• 运行错误

  指命令格式正确，但是无法正确的执行。例如，对list进行incr操作

• 处理结果

  能够正确运行的命令会执行，运行错误的命令不会被执行

注意：已经执行完毕的命令对应的数据不会自动回滚，需要自己实现回滚。

---

2.4、手动进行事务回滚

1. 记录操作过程中，被影响的数据之前的状态
   • 单数据：string
   • 多数据：hash、list、set、zset
2. 设置指令，恢复所有被修改的项
   • 单数据：直接set（注意周边属性，例如时效）
   • 多数据：修改对应值或整体克隆赋值

---

3、锁

3.1、基于特定条件的事务执行——锁

业务场景：

• 天猫双11热卖过程中，对已经售罄的货物追加补货，4个业务员都有权限进行补货。补货的操作可能是一系列的操作，牵扯到多个连续操作，如何保障不会重复操作？

业务分析：

• 多个客户端可能同时修改同一组数据，并且该数据一旦被修改之后，将不适用于继续操作
• 操作之前锁定要操作的数据，一旦发生变化，终止当前操作

解决方案：

# 对key添加监视锁，在执行exec前如果key发生变化，终止事务执行
watch key1 [key2] ……

# 取消对所有key的监视
unwatch

Tips：Redis应用在基于状态控制的批量任务执行

---

3.2、基于特定条件的事务执行——分布式锁

业务场景：

• 天猫双11热卖过程中，对已经售罄的货物追加补货，且补货完成。客户购买热情高涨，3秒内将所有商品购买完毕。本次补货已经将库存全部清空，如何避免最后一件商品不被多人同时购买？【超卖问题】

业务分析：

• 使用watch监控一个key有没有改变已经不能解决问题，此处要监控的是具体数据
• 虽然redis是单线程的，但是多个客户端对同一数据同时进行操作时，如何避免不被同时修改？

解决方案：

# 使用setnx设置一个公共锁
setnx lock-key value

利用setnx命令的返回值特征，有值则返回设置失败，无值则返回设置成功

• 对于返回设置成功的，拥有控制权，进行下一步的具体业务操作
• 对于返回设置失败的，不具有控制权，排队或者等待

操作完毕通过del操作释放锁

注意：上述解决方案是一种设计概念，依赖规范保障，具有风险性

Tips：Redis应用在基于分布式锁对应的场景控制

---

3.2、基于特定条件的事务执行——分布式锁改良

业务场景：

• 依赖分布式锁的机制，某个用户操作时对应客户端宕机，且此时已经获取到锁。如何解决？

业务分析：

• 由于锁操作由用户控制加锁解锁，必定会存在加锁后未解锁的风险
• 需要解锁操作不能仅依赖用户控制，系统级别要给出对应的保底处理方案

解决方案：

# 使用 expire 为锁key添加时间限定，到时不释放，放弃锁
expire lock-key second
pexpire lock-key milliseconds

由于操作通常都是微秒或毫秒级，因此该锁定时间不宜设置过大。具体时间需要业务测试后确认。

• 例如：持有锁的操作最长执行时间127ms，最短执行时间7ms。
• 测试百万次最长执行时间对应命令的最大耗时，测试百万次网络延迟平均耗时
• 锁时间设定推荐：最大耗时 x 120% + 平均网络延迟 x 110%
• 如果业务最大耗时<<网络平均延迟，通常为2个数量级，取其中单个耗时较长即可

---