redis事务

事务是什么

可以一次执行多个命令，本质是一组命令的集合。一个事务中的所有命令都会序列化，按顺序地串行化执行而不会被其它命令插入，不许加塞。

能干嘛？

一个队列中，一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令。

常用命令

命令	描述
DISCARD	取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。
EXEC	执行所有事务块内的命令。
MULTI	标记一个事务块的开始。
UNWATCH	取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。
WATCH key [key ...]	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。

正常执行

放弃事务

 

全体连坐

错误发生在exec之前，类似于编译器出错

冤头债主

错误发生在exec之后，类似于运行期出错

redis事务的3个阶段

开启:以multi开启事务

入队:将多个命令入队到事务中,接到这些命令不会立刻执行,而是放到等待执行的事务队列里面

执行：有exec命令触发事务

redis事务的3个特性

单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化，按顺序的执行。事务在等待执行的时候，不会被其他客户端发送来的米命令请求打断

没有隔离级别的概念：队列中的所有命令没有提交exec之前都是不会被执行的。

不保证原子性：redis中如果一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚。

悲观锁/乐观锁/CAS(Check And Set)

• 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。
• 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，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。
  • 乐观锁策略:提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新，否则报异常，说明在此期间有其他人的写操作修改了版本号。

CAS（属于乐观锁）

• Compare and Swap，即比较再交换。CAS（比较并交换）是CPU指令级的操作，只有一步原子操作，所以非常快
• JDK 5之前Java语言是靠synchronized关键字保证同步的，这是一种独占锁，也是悲观锁。
• jdk5增加了并发包java.util.concurrent.*,其下面的类使用CAS算法实现了区别于synchronouse同步锁的一种乐观锁。

对CAS的理解，CAS是一种无锁算法，CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做。

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
    }

场景举例：

假设t1，t2线程是同时更新同一变量56的值，因为t1和t2线程都同时去访问同一变量56，所以他们会把主内存的值完全拷贝一份到自己的工作内存空间，所以t1和t2线程的预期值都为56。

假设t1在与t2线程竞争中线程t1能去更新变量的值，而其他线程都失败。t1线程去更新变量值改为57，然后写到内存中。（失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次发起尝试）。

此时对于t2来说，内存值变为了57，与预期值56不一致，就操作失败了（想改的值不再是原来的值）。

就是指当两者进行比较时，如果相等，则证明共享数据没有被修改，替换成新值，然后继续往下运行；如果不相等，说明共享数据已经被修改，放弃已经所做的操作，然后重新执行刚才的操作。

CAS的ABA问题

线程intT2获取到的变量值A，尽管期望和当前的内存实际值相同，但可能存在的问题是：内存地址V中的变量已经经历了A->B->A的改变。

解决方案：

JDK的atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA问题。如果当前引用 == 预期引用，并且当前标志 == 预期标志，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。源码如下：

/**
 *expectedReference - 该引用的预期值
 *newReference - 该引用的新值
 *expectedStamp - 该标志的预期值
 *newStamp - 该标志的新值
 */
public boolean compareAndSet(V   expectedReference,
                                 V   newReference,
                                 int expectedStamp,
                                 int newStamp) {
        Pair<V> current = pair;
        return
            expectedReference == current.reference &&
            expectedStamp == current.stamp &&
            ((newReference == current.reference &&
              newStamp == current.stamp) ||
             casPair(current, Pair.of(newReference, newStamp)));
    }

Watch锁监控

watch指令，类似乐观锁，如果在本事务执行之前，key的值已经被修改了，那么整个事务队列都不会被执行,同时返回一个Nullmulti-bulk应答以通知调用者事务执行失败。

注意：一旦执行了exec或者discard，之前加的所有监控锁都会被取消掉了。

例子：刷信用卡

初始化信用卡的可用余额和欠额：没执行watch，即没有加锁

 我们执行watch锁，无加塞篡改的情况：

 我们执行watch锁，有加塞篡改的情况，当watch的key被修改，后面的那个事务全部执行失败（意味着后面的事务必须拿到最新的300才可以执行）

 unwatch