Redis_事务_锁机制_秒杀

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一. Redis的事务定义

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。

二. Multi、Exec、discard

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,直到输入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。

  • 组队成功案例:

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  • 放弃组队案例

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三. 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都会被取消。

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  • 如果执行阶段某个命令报出了错误,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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四. 事务冲突的问题

4.1 举例:

有很多人有你的账户,同时去参加双十一抢购 ,一个请求想给金额减8000 ,一个请求想给金额减5000 ,一个请求想给金额减1000

image.png 最后会使得总金额变为负数,产生事务冲突。

4.2 悲观锁

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。

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4.3 乐观锁

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,就像有个版本号一样,每次修改都会改版本号,在执行操作的时候会去对比自己拿到的数据的版本号是否和当前数据库版本号一致,一致则执行,否则不执行。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。

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4.4 WATCH key [key ...]

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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4.5 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。

4.6 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被执行,因为事务提交前任何指令都不会被实际执行
  • 不保证原子性
    • 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

五. Redis_事务_秒杀案例

5.1 超卖问题:

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5.2 利用乐观锁淘汰用户,解决超卖问题

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使用watch去监视库存

//监视库存
jedis.watch(kcKey);

//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;
}

//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 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;

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六. 库存遗留

6.1 问题描述

我们通过上述办法可以防止超卖问题,但是如果此时我们增加并发量还会出现一个问题:已经秒光,可是还有库存。

原因:就是乐观锁导致很多请求都失败。先点的没秒到,后点的可能秒到了。

6.2 解决方法

  • LUA脚本介绍:
    • 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。这其中包括魔兽争霸地图、魔兽世界、博德之门、愤怒的小鸟等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,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

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