Redis的基础事务和常用操作
和其他大部分的 NoSQL 不同,Redis 是存在事务的,尽管它没有数据库那么强大,但是它还是很有用的,尤其是在那些需要高并发的网站当中。
使用 Redis 读/写数据要比数据库快得多,如果使用 Redis 事务在某种场合下去替代数据库事务,则可以在保证数据一致性的同时,大幅度提高数据读/写的响应速度。
细心的读者也许可以发现笔者一直都很强调性能,因为互联网和传统企业管理系统不一样,互联网系统面向的是公众,很多用户同时访问服务器的可能性很大,尤其在一些商品抢购、抢红包等场合,对性能和数据的一致性有着很高的要求,而存储系统的读/写响应速度对于这类场景的性能的提高是十分重要的。
在 Redis 中,也存在多个客户端同时向 Redis 系统发送命令的并发可能性,因此同一个数据,可能在不同的时刻被不同的线程所操纵,这样就出现了并发下的数据一致的问题。为了保证异性数据的安全性,Redis 为提供了事务方案。而 Redis 的事务是使用 MULTI-EXEC 的命令组合,使用它可以提供两个重要的保证:
在一个 Redis 的连接中,请注意要求是一个连接,所以更多的时候在使用 Spring 中会使用 SessionCallback 接口进行处理,在 Redis 中使用事务会经过 3 个过程:
先来学习 Redis 事务命令,如表 1 所示。
在 Redis 中开启事务是 multi 命令,而执行事务是 exec 命令。multi 到 exec 命令之间的 Redis 命令将采取进入队列的形式,直至 exec 命令的出现,才会一次性发送队列里的命令去执行,而在执行这些命令的时候其他客户端就不能再插入任何命令了,这就是 Redis 的事务机制。
Redis 命令执行事务的过程,如图 1 所示。
图 1 Redis命令执行事务的过程
从图 1 中可以看到,先使用 multi 启动了 Redis 的事务,因此进入了 set 和 get 命令,我们可以发现它并未马上执行,而是返回了一个“QUEUED”的结果。
这说明 Redis 将其放入队列中,并不会马上执行,当命令执行到 exec 的时候它就会把队列中的命令发送给 Redis 服务器,这样存储在队列中的命令就会被执行了,所以才会有“OK”和“value1”的输出返回。
如果回滚事务,则可以使用 discard 命令,它就会进入在事务队列中的命令,这样事务中的方法就不会被执行了,使用 discard 命令取消事务如图 2 所示。
图 2 使用 discard 命令取消事务
当我们使用了 discard 命令后,再使用 exec 命令时就会报错,因为 discard 命令已经取消了事务中的命令,而到了 exec 命令时,队列里面已经没有命令可以执行了,所以就出现了报错的情况。
教程前面我们讨论过,在 Spring 中要使用同一个连接操作 Redis 命令的场景,这个时候我们借助的是 Spring 提供的 SessionCallback 接口,采用 Spring 去实现本节的命令,代码如下所示。
在使用 multi 命令后,要特别注意的是,使用 get 等返回值的方法一律返回为空,因为在 Redis 中它只是把命令缓存到队列中,而没有去执行。使用 exec 后就会执行事务,执行完了事务后,执行 get 命令就能正常返回结果了。
最后使用 redisTemplate.execute(callBack); 就能执行我们在 SessionCallBack 接口定义的 Lambda 表达式的业务逻辑,并将获得其返回值。执行代码后可以看到这样的结果,如图 3 所示:
图 3 运行结果
需要再强调的是:这里打印出来的 value=null,是因为在事务中,所有的方法都只会被缓存到 Redis 事务队列中,而没有立即执行,所以返回为 null,这是在 Java 对 Redis 事务编程中开发者极其容易犯错的地方,一定要十分注意才行。如果我们希望得到 Redis 执行事务各个命令的结果,可以用这行代码:
使用 Redis 读/写数据要比数据库快得多,如果使用 Redis 事务在某种场合下去替代数据库事务,则可以在保证数据一致性的同时,大幅度提高数据读/写的响应速度。
细心的读者也许可以发现笔者一直都很强调性能,因为互联网和传统企业管理系统不一样,互联网系统面向的是公众,很多用户同时访问服务器的可能性很大,尤其在一些商品抢购、抢红包等场合,对性能和数据的一致性有着很高的要求,而存储系统的读/写响应速度对于这类场景的性能的提高是十分重要的。
在 Redis 中,也存在多个客户端同时向 Redis 系统发送命令的并发可能性,因此同一个数据,可能在不同的时刻被不同的线程所操纵,这样就出现了并发下的数据一致的问题。为了保证异性数据的安全性,Redis 为提供了事务方案。而 Redis 的事务是使用 MULTI-EXEC 的命令组合,使用它可以提供两个重要的保证:
- 事务是一个被隔离的操作,事务中的方法都会被 Redis 进行序列化并按顺序执行,事务在执行的过程中不会被其他客户端发生的命令所打断。
- 事务是一个原子性的操作,它要么全部执行,要么就什么都不执行。
在一个 Redis 的连接中,请注意要求是一个连接,所以更多的时候在使用 Spring 中会使用 SessionCallback 接口进行处理,在 Redis 中使用事务会经过 3 个过程:
- 开启事务。
- 命令进入队列。
- 执行事务。
先来学习 Redis 事务命令,如表 1 所示。
命 令 | 说 明 | 备 注 |
---|---|---|
multi | 开启事务命令,之后的命令就进入队列,而不会马上被执行 | 在事务生存期间,所有的 Redis 关于数据结构的命令都会入队 |
watch key1 [key2......] | 监听某些键,当被监听的键在事务执行前被修改,则事务会被回滚 | 使用乐观锁 |
unwatch key1 [key2......] | 取消监听某些键 | —— |
exec | 执行事务,如果被监听的键没有被修改,则采用执行命令,否则就回滚命令 | 在执行事务队列存储的命令前,Redis 会检测被监听的键值对有没有发生变化,如果没有则执行命令, 否则就回滚事务 |
discard | 回滚事务 | 回滚进入队列的事务命令,之后就不能再用 exec 命令提交了 |
Redis 命令执行事务的过程,如图 1 所示。
图 1 Redis命令执行事务的过程
从图 1 中可以看到,先使用 multi 启动了 Redis 的事务,因此进入了 set 和 get 命令,我们可以发现它并未马上执行,而是返回了一个“QUEUED”的结果。
这说明 Redis 将其放入队列中,并不会马上执行,当命令执行到 exec 的时候它就会把队列中的命令发送给 Redis 服务器,这样存储在队列中的命令就会被执行了,所以才会有“OK”和“value1”的输出返回。
如果回滚事务,则可以使用 discard 命令,它就会进入在事务队列中的命令,这样事务中的方法就不会被执行了,使用 discard 命令取消事务如图 2 所示。
图 2 使用 discard 命令取消事务
当我们使用了 discard 命令后,再使用 exec 命令时就会报错,因为 discard 命令已经取消了事务中的命令,而到了 exec 命令时,队列里面已经没有命令可以执行了,所以就出现了报错的情况。
教程前面我们讨论过,在 Spring 中要使用同一个连接操作 Redis 命令的场景,这个时候我们借助的是 Spring 提供的 SessionCallback 接口,采用 Spring 去实现本节的命令,代码如下所示。
ApplicationContext applicationContext= new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); RedisTemplate redisTemplate = applicationContext.getBean(RedisTemplate.class); SessionCallback callBack = (SessionCallback) (RedisOperations ops)-> { ops.multi(); ops.boundValueOps("key1").set("value1"); //注意由于命令只是进入队列,而没有被执行,所以此处采用get命令,而value却返回为null String value = (String) ops.boundValueOps("key1").get(); System.out.println ("事务执行过程中,命令入队列,而没有被执行,所以value为空: value="+value); //此时list会保存之前进入队列的所有命令的结果 List list = ops.exec(); //执行事务 //事务结束后,获取value1 value = (String) redisTemplate.opsForValue().get("key1"); return value; }; //执行Redis的命令 String value = (String)redisTemplate.execute(callBack); System.out.println(value);这里采用了 Lambda 表达式(注意,Java 8 以后才引入 Lambda 表达式)来为 SessionCallBack 接口实现了业务逻辑。从代码看,使用了 SessionCallBack 接口,从而保证所有的命令都是通过同一个 Redis 的连接进行操作的。
在使用 multi 命令后,要特别注意的是,使用 get 等返回值的方法一律返回为空,因为在 Redis 中它只是把命令缓存到队列中,而没有去执行。使用 exec 后就会执行事务,执行完了事务后,执行 get 命令就能正常返回结果了。
最后使用 redisTemplate.execute(callBack); 就能执行我们在 SessionCallBack 接口定义的 Lambda 表达式的业务逻辑,并将获得其返回值。执行代码后可以看到这样的结果,如图 3 所示:
图 3 运行结果
需要再强调的是:这里打印出来的 value=null,是因为在事务中,所有的方法都只会被缓存到 Redis 事务队列中,而没有立即执行,所以返回为 null,这是在 Java 对 Redis 事务编程中开发者极其容易犯错的地方,一定要十分注意才行。如果我们希望得到 Redis 执行事务各个命令的结果,可以用这行代码:
List list = ops.exec(); //执行事务
这段代码将返回之前在事务队列中所有命令的执行结果,并保存在一个 List 中,我们只要在 SessionCallback 接口的 execute 方法中将 list 返回,就可以在程序中获得各个命令执行的结果了。所有教程
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