【Redis】Redis 事务和事务锁

一、事务简介

Redis执行指令过程中，多条连续执行的指令被干扰，打断，插队，这多条连续指令执行的结果可能就会有问题

由于客户端2中断了客户端1两条连续的指令执行，导致客户端1获取到itcast

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）。当执行时，一次性按照添加顺序依次执行，中间不会被打断或者干扰。

一个队列中，一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令

二、事务基本指令

• multi：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
• exec：设定事务的结束位置，同时执行事务，与multi成对使用

注意：加入事务的命令暂时进入到任务队列中，并没有立即执行，只有执行exec命令才开始执行

• discard：终止当前事务，发生在multi之后，exec之前；当我们把错误指令放入队列后，可以使用discard使multi失效，放弃当前任务队列，中止事务

三、事务的工作流程

set执行流程： 正常执行，返回执行结果

multi执行流程： 创建事务队列后返回ok

创建事务后，set执行流程： 将set指令放入事务队列

创建事务后，del执行流程： 将del指令放入事务队列

创建事务后，exec执行流程： 顺序执行事务队列中的指令，并销毁队列

创建事务后，discard执行流程： 放弃执行队列中的指令，直接销毁队列，返回执行结果

四、事务中指令出错处理

1. 开启事务后，如果放入队列的指令存在语法错误，将会执行discard，当前事务队列会被销毁

2. 开启事务后，如果放入队列的指令并没有语法错误，但无法执行，比如对string类型进行lpush。这种情况下，会顺序执行所有的指令，无法执行则会给出相应的提示信息，并跳过无法执行的指令，不会立即中断当前事务的执行

注意：已执行命令对应的数据不会自动回滚，需要程序员自己在代码中实现回滚

五、事务锁

1. 业务场景一：多个客户端想操作同一数据，保证数据不被重复操作

视频中这个监视锁的作用好像有点局限，仅限于多个客户端想对同一数据进行相同的操作，保证数据不被重复操作。如果是想要对数据进行不同的操作呢？这个监视锁的功能好像也能用MySQL中的排它锁和共享锁实现

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？

我们对需要操作的数据添加监视锁并开启事务，如果exec前监视的数据被修改了，那说明我放入事务队列的指令想要操作的数据被修改了，那这些指令操作的结果就不满足我的预期了。此时仍然输入exec，程序将不会执行exec指令，且放弃当前事务

• 对key添加监视锁，在事务执行exec前如果key发生了变化，终止事务执行

watch key1 [key2...]          # 必须在开启事务multi前执行

• 取消对所有key的监视

unwatch                     # 取消所有数据的监视锁 

客户端A监视name和age，开启事务，准备执行一系列操作

客户端B修改客户端A监视的age

客户端A执行exec，执行失败，此时事务也不存在了

逻辑上，我们应该先监视数据，然后开启事务准备操作，所以不允许先multi开启事务后watch

2. 业务场景二：setnx操作一个变量，然后再操作对应数据

很多客户同时抢购天猫超市的同一款商品，如何保证最后一件商品不被多人同时购买？【超卖问题】

分析： 如果我们使用watch监视锁解决，此时一个客户端对商品进行监视，他购买时如果其他客户端购买了（修改了商品数量），他就不能购买（exec），这是不符合逻辑的，只要商品有库存，大家应该允许同时购买，只需要保证购买成功的数量和商品减少的数量相等就行。这种情况下，我们使用分布式锁解决（redis并不提供这种特殊的锁，只是我们利用setnx的特性解决此业务场景，这并不像MySQL的排它锁，上了锁就不能操作指定数据，此处redis所谓的锁只是我们约好的先操作某个变量再操作对应数据，实际上setnx的结果并不影响直接操作对应数据）

利用setnx拥有的返回值特征，有值则返回设置失败，无值则返回设置成功

setnx lock-key value   # 这个value不重要，其实这就是利用了setnx，lock-key也只是一个普通名字，这就是设置了一个普通的string变量

• 对于返回设置成功的，对数据拥有控制权，可以进行下一步操作，其他客户端得先操作这个使用setnx的lock-key，根据返回值判断是否可以进一步操作对应数据
• 对于返回设置失败的，不具有控制权，则等待

操作完毕通过del释放锁

del lock-key

客户端A获取对num的锁

客户端B获取对lock-num，失败了，如果失败，我们不允许该客户端操作数据

客户端A购买完商品释放锁

客户端B setnx lock-num成功，我们在逻辑上允许该客户端操作num

3. 业务场景三：给上述setnx的变量设置有效时间

防止锁忘了释放，到达有效时间自动释放该锁变量

expire lock-key second
pexpire lock-kay millisenconds

客户端A setnx一把锁，并设置有效时间

到达有效时间后，lock-name失效，其他客户端自动拿到锁

由于操作通常都是微秒或者毫秒级，因此该锁设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消耗时，测试百万次网络延迟平均耗时
• 锁时间设定推荐：最大耗时* 120%+平均网络延迟*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