Redis數(shù)據(jù)庫高級(jí)實(shí)用特性:事務(wù)控制
Redis對(duì)事務(wù)的支持目前還比較簡(jiǎn)單。redis只能保證一個(gè)client發(fā)起的事務(wù)中的命令可以連續(xù)的執(zhí)行,而中間不會(huì)插入其他client的命令。 由于redis是單線程來處理所有client的請(qǐng)求的所以做到這點(diǎn)是很容易的。一般情況下redis在接受到一個(gè)client發(fā)來的命令后會(huì)立即處理并 返回處理結(jié)果,但是當(dāng)一個(gè)client在一個(gè)連接中發(fā)出multi命令有,這個(gè)連接會(huì)進(jìn)入一個(gè)事務(wù)上下文,該連接后續(xù)的命令并不是立即執(zhí)行,而是先放到一個(gè)隊(duì)列中。當(dāng)從此連接受到exec命令后,redis會(huì)順序的執(zhí)行隊(duì)列中的所有命令。并將所有命令的運(yùn)行結(jié)果打包到一起返回給client.然后此連接就 結(jié)束事務(wù)上下文。
1、簡(jiǎn)單事務(wù)控制
下面可以看一個(gè)例子:
- redis 127.0.0.1:6379> get age
- "33"
- redis 127.0.0.1:6379> multi
- OK
- redis 127.0.0.1:6379> set age 10
- QUEUED
- redis 127.0.0.1:6379> set age 20
- QUEUED
- redis 127.0.0.1:6379> exec
- 1) OK
- 2) OK
- redis 127.0.0.1:6379> get age
- "20"
- redis 127.0.0.1:6379>
從這個(gè)例子我們可以看到2個(gè)set age命令發(fā)出后并沒執(zhí)行而是被放到了隊(duì)列中。調(diào)用exec后2個(gè)命令才被連續(xù)的執(zhí)行,最后返回的是兩條命令執(zhí)行后的結(jié)果。
2、如何取消一個(gè)事務(wù)
我們可以調(diào)用discard命令來取消一個(gè)事務(wù),讓事務(wù)回滾。接著上面例子:
- redis 127.0.0.1:6379> get age
- "20"
- redis 127.0.0.1:6379> multi
- OK
- redis 127.0.0.1:6379> set age 30
- QUEUED
- redis 127.0.0.1:6379> set age 40
- QUEUED
- redis 127.0.0.1:6379> discard
- OK
- redis 127.0.0.1:6379> get age
- "20"
- redis 127.0.0.1:6379>
可以發(fā)現(xiàn)這次2個(gè)set age命令都沒被執(zhí)行。discard命令其實(shí)就是清空事務(wù)的命令隊(duì)列并退出事務(wù)上下文,也就是我們常說的事務(wù)回滾。
3、樂觀鎖復(fù)雜事務(wù)控制
在本小節(jié)開始前,我們有必要向讀者朋友簡(jiǎn)單介紹一下樂觀鎖的概念,并舉例說明樂觀鎖是怎么工作的。
樂觀鎖:大多數(shù)是基于數(shù)據(jù)版本(version)的記錄機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。何謂數(shù)據(jù)版本?即為數(shù)據(jù)增加一個(gè)版本標(biāo)識(shí),在基于數(shù)據(jù)庫表的版本解決方案中,一般是通過為數(shù)據(jù)庫表添加一個(gè) “version”字段來實(shí)現(xiàn)讀取出數(shù)據(jù)時(shí),將此版本號(hào)一同讀出,之后更新時(shí),對(duì)此版本號(hào)加1。
此時(shí),將提交數(shù)據(jù)的版本號(hào)與數(shù)據(jù)庫表對(duì)應(yīng)記錄的當(dāng)前版本號(hào)進(jìn)行比對(duì),如果提交的數(shù)據(jù)版本號(hào)大于數(shù)據(jù)庫表當(dāng)前版本號(hào),則予以更新,否則認(rèn)為是過期數(shù)據(jù)。
樂觀鎖實(shí)例:假設(shè)數(shù)據(jù)庫中帳戶信息表中有一個(gè)version字段,當(dāng)前值為1;而當(dāng)前帳戶余額字段(balance)為$100。下面我們將用時(shí)序表的方式來為大家演示樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)原理:
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操作員A
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操作員B
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(1)、操作員A此時(shí)將用戶信息讀出(此時(shí)version=1),并準(zhǔn)備從其帳戶余額中扣除$50($100-$50)
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(2)、在操作員A操作的過程中,操作員B也讀入此用戶信息(此時(shí)version=1),并準(zhǔn)備從其帳戶余額中扣除$20($100-$20)
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(3)、操作員A完成了修改工作,將數(shù)據(jù)版本號(hào)加1(此時(shí)version=2),連同帳戶扣除后余額(balance=$50),提交至數(shù)據(jù)庫更新,此時(shí)由于提交數(shù)據(jù)版本大于數(shù)據(jù)庫記錄當(dāng)前版本,數(shù)據(jù)被更新,數(shù)據(jù)庫記錄version更新為2
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(4)、操作員B完成了操作,也將版本號(hào)加1(version=2)并試圖向數(shù)據(jù)庫提交數(shù)據(jù)(balance=$80),但此時(shí)比對(duì)數(shù)據(jù)庫記錄版本時(shí)發(fā)現(xiàn),操作員B提交的數(shù)據(jù)版本號(hào)為2,數(shù)據(jù)庫記錄當(dāng)前版本也為2,不滿足“提交版本必須大于記錄當(dāng)前版本才能執(zhí)行更新”的樂觀鎖策略,因此,操作員B的提交被駁回
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這樣,就避免了操作員B用基于version=1的舊數(shù)據(jù)修改的結(jié)果來覆蓋操作員A的操作結(jié)果的可能。
即然樂觀鎖比悲觀鎖要好很多,redis是否也支持呢?答案是支持, redis從2.1.0開始就支持樂觀鎖了,可以顯式的使用watch對(duì)某個(gè)key進(jìn)行加鎖,避免悲觀鎖帶來的一系列問題。
Redis樂觀鎖實(shí)例:
假設(shè)有一個(gè)age的key,我們開2個(gè)session來對(duì)age進(jìn)行賦值操作,我們來看一下結(jié)果如何。
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Session 1
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Session 2
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(1)第1步
redis 127.0.0.1:6379> get age
"10"
redis 127.0.0.1:6379> watch age
OK
redis 127.0.0.1:6379> multi
OK
redis 127.0.0.1:6379>
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(2)第2步
redis 127.0.0.1:6379> set age 30
OK
redis 127.0.0.1:6379> get age
"30"
redis 127.0.0.1:6379>
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(3)第3步
redis 127.0.0.1:6379> set age 20
QUEUED
redis 127.0.0.1:6379> exec
(nil)
redis 127.0.0.1:6379> get age
"30"
redis 127.0.0.1:6379>
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從以上實(shí)例可以看到在
第一步,Session 1 還沒有來得及對(duì)age的值進(jìn)行修改
第二步,Session 2 已經(jīng)將age的值設(shè)為30
第三步,Session 1 希望將age的值設(shè)為20,但結(jié)果一執(zhí)行返回是nil,說明執(zhí)行失敗,之后我們?cè)偃∫幌耡ge的值是30,這是由于Session 1中對(duì)age加了樂觀鎖導(dǎo)致的。
watch命令會(huì)監(jiān)視給定的key,當(dāng)exec時(shí)候如果監(jiān)視的key從調(diào)用watch后發(fā)生過變化,則整個(gè)事務(wù)會(huì)失敗。也可以調(diào)用watch多次監(jiān)視多個(gè)key.這 樣就可以對(duì)指定的key加樂觀鎖了。注意watch的key是對(duì)整個(gè)連接有效的,事務(wù)也一樣。如果連接斷開,監(jiān)視和事務(wù)都會(huì)被自動(dòng)清除。當(dāng)然了exec,discard,unwatch命令都會(huì)清除連接中的所有監(jiān)視。
redis的事務(wù)實(shí)現(xiàn)是如此簡(jiǎn)單,當(dāng)然會(huì)存在一些問題。第一個(gè)問題是redis只能保證事務(wù)的每個(gè)命令連續(xù)執(zhí)行,但是如果事務(wù)中的一個(gè)命令失敗了,并不回滾其他命令,比如使用的命令類型不匹配。下面將以一個(gè)實(shí)例的例子來說明這個(gè)問題:
- redis 127.0.0.1:6379> get age
- "30"
- redis 127.0.0.1:6379> get name
- "HongWan"
- redis 127.0.0.1:6379> multi
- OK
- redis 127.0.0.1:6379> incr age
- QUEUED
- redis 127.0.0.1:6379> incr name
- QUEUED
- redis 127.0.0.1:6379> exec
- 1) (integer) 31
- 2) (error) ERR value is not an integer or out of range
- redis 127.0.0.1:6379> get age
- "31"
- redis 127.0.0.1:6379> get name
- "HongWan"
- redis 127.0.0.1:6379>
從這個(gè)例子中可以看到,age由于是個(gè)數(shù)字,那么它可以有自增運(yùn)算,但是name是個(gè)字符串,無法對(duì)其進(jìn)行自增運(yùn)算,所以會(huì)報(bào)錯(cuò),如果按傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的思路來講,整個(gè)事務(wù)都會(huì)回滾,但是我們看到redis卻是將可以執(zhí)行的命令提交了,所以這個(gè)現(xiàn)象對(duì)于習(xí)慣于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫操作的朋友來說是很別扭的,這一點(diǎn)也是redis今天需要改進(jìn)的地方。
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