Redis-11使用 watch 命令监控事务
文章目錄
- 概述
- Redis watch流程
- ABA問題
- 使用watch成功提交的事務的案例
- 使用watch回滾的事務的案例
概述
在 Redis 中使用 watch 命令可以決定事務是執行還是回滾。
一般而言,可以在 multi 命令之前使用 watch 命令監控某些鍵值對,然后使用 multi 命令開啟事務,執行各類對數據結構進行操作的命令,這個時候這些命令就會進入隊列。
當 Redis 使用 exec 命令執行事務的時候,它首先會去比對被 watch 命令所監控的鍵值對,
- 如果沒有發生變化,那么它會執行事務隊列中的命令,提交事務;
- 如果發生變化,那么它不會執行任何事務中的命令,而去事務回滾。
無論事務是否回滾 , Redis 都會去取消執行事務前的 watch 命令
Redis watch流程
流程如下:
Redis 參考了多線程中使用的 CAS (比較與交換, Compare And Swap ) 去執行的。在
數據高并發環境的操作中,我們把這樣的一個機制稱為樂觀鎖.
ABA問題
先簡要論述其操作的過程:
當一條線程去執行某些業務邏輯,但是這些業務務邏輯操作的數據可能被其他線程共享了,這樣會引發多線程中數據不一致的情況。為了克服這個問題,首先,在線程開始時讀取這些多線程共享的數據,并將其保存到當前進程的副本中,我們稱為舊值( old value), watch 命令就是這樣的一個功能 。
然后,開啟線程業務邏輯,由 multi 命令提供這一功能。在執行更新前,比較當前線程副本保存的舊值和當前線程共享的值是否一致,如果不一致,那么該數據己經被其他線程操作過,此次更新失敗。為了保持一致,線程就不去更新任何值,而將事務回滾:否則就認為它沒有被其他線程操作過,執行對應的業務邏輯, exec 命令就是執行“類似”這樣的一個功能 。
注意,“類似”這個字眼,因為不完全是,原因是 CAS 原理會產生 ABA 問題。所謂ABA 問題來自于 CAS 原理的一個設計缺陷,它可能引發 ABA 問題
在處理復雜運算的時候,被線程 2 修改的 X 的值有可能導致線程1的運算出錯,而最后線程 2 將 X 的值修改為原來的舊值 A,那么到了線程 1運算結束的時間順序 T6,它將j檢測 X 的值是否發生變化,就會拿舊值 A 和 當前的 X 的值 A 比對 , 結果是一致的, 于是提交事務,然后在復雜計算的過程中 X 被線程 2 修改過了,這會導致線程1的運算出錯。
在這個過程中,對于線程 2 而言 , X 的值的變化為 A->B->A,所以 CAS 原理的這個設計缺陷被形象地稱為“ABA 問題”。
僅僅記錄一個舊值去比較是不足夠的,還要通過其他方法避免 ABA 問題。常見的方法
如 Hibernate 對緩存的持久對象( PO )加入字段段 version 值,當每次操作一次該 PO,則version=version+ 1 , 這樣采用 CAS 原理探測 version 宇段 , 就能在多線程的環境中,排除ABA 問題,從而保證數據的一致性。
Redis 在執行事務的過程中 , 并不會阻塞其他連接的并發,而只是通過 比較 watch 監控的鍵值對去保證數據的一致性 , 所 以 Redis 多個事務完全可 以在非阻塞的多線程環境中井發執行,而且 Redis 的機制是不會產生 ABA 問題的, 這樣就有利于在保證數據一致的基礎上 , 提高高并發系統的數據讀/寫性能。
使用watch成功提交的事務的案例
| T1 | set key1 value1 | 初始化 key1 |
| T2 | watch key1 | 監控 key1 的健值對 |
| T3 | multi | 開啟事務 |
| T4 | set key2 value2 | 設置 key2 的值 |
| T5 | exec | 提交事務, Redis會在這個時間點檢測 key1 的值在 T2 時刻后,有沒有被其他命令修改泣,如果沒有 , 則提交事務去執行 |
這里我們使用了 watch 命令設置了 一個 key1 的監控 , 然后開啟事務設置 key2 , 直至exec 命令去執行事務. 如果在當前會話中修改key1的值,也是可以成功的。
使用watch回滾的事務的案例
| T1 | set key1 value1 | — | 客戶端 1 :返回 OK |
| T2 | watch key1 | — | 客戶端 1 :監控 key1 |
| T3 | multi | — | 客戶端 1: 開啟事務 |
| T4 | set key2 value2 | — | 客戶端1 : 事務命令入列 |
| T5 | — | set key1 val1 | 客戶端 2:修改 key1的值 |
| T6 | exec | — | 客戶端 1:執行事務,但是事務會先檢查在 T2 時刻被監控的 key1 是否被其他命令修改過。因為客戶揣 2 修改過,所以它會回滾事務,事實上如果客戶端執行的是 set key1 value1 命令,它也會認為 key1 被修改過,然后返回( nil) ,所以是不會產生 ABA 問題的 |
客戶端一
127.0.0.1:6379> FLUSHDB OK 127.0.0.1:6379> 127.0.0.1:6379> SET key1 value1 OK 127.0.0.1:6379> WATCH key1 OK 127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set key2 value2 QUEUED# 在這一步暫停下,打開第二個客戶端去修改key1的值,然后再exec 127.0.0.1:6379> exec (nil) 127.0.0.1:6379>客戶端二:
然后回到客戶端1 執行exec
注意 T2 和 T6 時刻命令的說明,數據已經被回滾了,并沒有執行事務。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Redis-11使用 watch 命令监控事务的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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