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[19-6] Redis 事务

时间:2020-09-17 12:56:40      阅读:27      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:可见   ons   ext   ica   java   context   load   限制   watch   

定义

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Redis 事务是一个单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

Redis 事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队

事务相关指令

  • 从输入 Multi 命令开始,输入的命令都会依次进入命令队列中,但不会执行,至到输入 Exec 后,Redis 会将之前的命令队列中的命令依次执行
  • 组队的过程中可以通过 discard 来放弃组队
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  • 示例
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事务的错误处理

组队中某个命令出现了报告错误,执行时整个的所有队列会都会被取消。

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如果执行阶段某个命令报出了错误(类比运行时异常),则只有报错的命令不会被执行,而其他的命令都会执行,不会回滚。

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事务冲突的问题

场景

有 3 个人有你的账户,同时去参加双十一抢购

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悲观锁&乐观锁

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悲观锁(Pessimistic Lock),顾名思义,就是很悲观,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁。这样别人想拿这个数据就会 block 直到它拿到锁。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(Optimistic Lock),顾名思义,就是很乐观,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。

watch|unwatch

watch

在执行 multi 之前,先执行 watch key1 [key2 ...],可以监视一个(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。

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unwatch

取消 watch 命令对所有 key 的监视。
如果在执行 watch 命令之后,EXEC 命令或 DISCARD 命令先被执行了的话,那么就不需要再执行 unwatch 了。

Redis 事务三特性

  • 单独的隔离操作:事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断
  • 没有隔离级别的概念:队列中的命令没有提交之前都不会实际的被执行,因为事务提交前任何指令都不会被实际执行,也就不存在“事务内的查询要看到事务里的更新,在事务外查询不能看到”这个让人万分头痛的问题
  • 不保证原子性:Redis 同一个事务中如果有一条命令执行失败,其后的命令仍然会被执行,没有回滚

秒杀案例

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使用 ab 工具

安装

  • CentOS 6 默认安装
  • CentOS 7 需要手动安装
    • 联网:yum install httpd-tools
    • 无网络
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使用

ab -n 请求数 -c 并发数 -p 请求的数据文件 -T "application/x-www-form-urlencoded" 测试的请求

测试

页面核心代码:

<form id="msform" action="${pageContext.request.contextPath}/doseckill"
        enctype="application/x-www-form-urlencoded">
    <input type="hidden" id="prodid" name="prodid" value="1101">
    <input type="button" id="miaosha_btn" name="seckill_btn" value="秒杀点我"/>
</form>

<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>

doseckill → SecKillServlet:

public class SecKillServlet extends HttpServlet {
    protected void doPost(HttpServletRequest request
            , HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
        String userid = new Random().nextInt(50000) + "" ;
        String prodid = request.getParameter("prodid");
        boolean if_success = SecKill_redis.doSecKill(userid, prodid);
        response.getWriter().print(if_success);
    }
}

SecKill_redis:

public class SecKill_redis {
    public static boolean doSecKill(String uid, String prodid) throws IOException {
        // 拼接 key
        String kcKey = "Seckill:" + prodid + ":kc";
        String userKey = "Seckill:" + prodid + ":user";
        Jedis jedis = new Jedis("192.168.33.128", 6379);

        // 获取库存
        String kc = jedis.get(kcKey);

        // 1. 秒杀还没开始:库存为 NULL
        if(kc == null) {
            System.out.println("秒杀还没开始!");
            jedis.close();
            return false;
        }

        // 2. 已经秒杀成功:存储秒杀成功的用户 set 中已经有该用户id
        if(jedis.sismember(userKey, uid)) {
            System.out.println("已经秒杀成功,不能重复秒杀!");
            jedis.close();
            return false;
        }

        // 3. 判断库存
        // 3.1 若 <= 0,秒杀结束
        if(Integer.parseInt(kc) <= 0) {
            System.out.println("秒杀已结束!");
            jedis.close();
            return false;
        }

        // 3.2 若 > 0,则减库存加人
        jedis.decr(kcKey);
        jedis.sadd(userKey, uid);
        System.out.println("秒杀成功!");
        jedis.close();
        return true;
    }
}

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超卖问题

加入事务,监视库存。

public static boolean doSecKill(String uid, String prodid) throws IOException {
    // 拼接 key
    String kcKey = "Seckill:" + prodid + ":kc";
    String userKey = "Seckill:" + prodid + ":user";
    Jedis jedis = new Jedis("192.168.33.128", 6379);

    // 监视库存
    jedis.watch(kcKey);
    // 获取库存
    String kc = jedis.get(kcKey);

    // 1. 秒杀还没开始:库存为 NULL
    if(kc == null) {
        System.out.println("秒杀还没开始!");
        jedis.close();
        return false;
    }

    // 2. 已经秒杀成功:存储秒杀成功的用户 set 中已经有该用户id
    if(jedis.sismember(userKey, uid)) {
        System.out.println("已经秒杀成功,不能重复秒杀!");
        jedis.close();
        return false;
    }

    // 3. 判断库存
    // 3.1 若 <= 0,秒杀结束
    if(Integer.parseInt(kc) <= 0) {
        System.out.println("秒杀已结束!");
        jedis.close();
        return false;
    }

    // 3.2 若 > 0,则减库存加人
    Transaction transaction = jedis.multi();
    transaction.decr(kcKey);
    transaction.sadd(userKey, uid);
    List<Object> execList = transaction.exec();

    if(execList == null || execList.size() == 0) {
        System.out.println("秒杀失败!");
        jedis.close();
        return false;
    }

    System.out.println("秒杀成功!");
    jedis.close();
    return true;
}

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请求超时问题

  • 使用连接池,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。
  • 通过参数管理连接的行为:
    • 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,则直接抛出 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
  • 代码演示
    JedisPool jedispool = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();
    Jedis jedis = jedispool.getResource();
    System.out.println(jedis.ping());
    

库存遗留问题

问题展示

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Lua 脚本

Lua 是一个小巧的脚本语言,Lua 脚本可以很容易的被 C/C++ 代码调用,也可以反过来调用 C/C++ 的函数,Lua 并没有提供强大的库,一个完整的 Lua 解释器不过 200k,所以 Lua 不适合作为开发独立应用程序的语言,而是作为嵌入式脚本语言。

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。这其中包括众多游戏插件或外挂。


Lua 脚本在 Redis 中的优势:

  • 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,脚本执行有一定的原子性,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 2.6 以上的版本才可以使用。

解决问题

Redis 为单线程模型,Lua 脚本执行具有原子性。

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Redis 使用单个 Lua 解释器去运行所有脚本,并且,Redis 也保证脚本会以原子性(atomic) 的方式执行:当某个脚本正在运行的时候,不会有其他脚本或 Redis 命令被执行。这和使用 MULTI / EXEC 包围的事务很类似。在其他别的客户端看来,脚本的效果(effect) 要么是不可见的(not visible),要么就是已完成的(already completed)。

另一方面,这也意味着,执行一个运行缓慢的脚本并不是一个好主意。写一个跑得很快很顺溜的脚本并不难,因为脚本的运行开销(overhead) 非常少,但是当你不得不使用一些跑得比较慢的脚本时,请小心,因为当这些蜗牛脚本在慢吞吞地运行的时候,其他客户端会因为服务器正忙而无法执行命令。


SecKillServlet

boolean if_success = SecKill_redisByScript.doSecKill(userid, prodid);

SecKill_redisByScript

public class SecKill_redisByScript {
    static String secKillScript ="local userid=KEYS[1];\r\n" + 
        "local prodid=KEYS[2];\r\n" + 
        "local qtkey=‘Seckill:‘..prodid..\":kc\";\r\n" + 
        "local usersKey=‘Seckill:‘..prodid..\":user\";\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 =  jedis.scriptLoad(secKillScript);
        // [1] 加载脚本之后的结果
        // [2] 参数个数
        // [3 ..] 参数..
        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;
    }
}

技术图片

技术图片

[19-6] Redis 事务

标签:可见   ons   ext   ica   java   context   load   限制   watch   

原文地址:https://www.cnblogs.com/liujiaqi1101/p/13613210.html

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