redis事务、乐观锁和悲观锁以及秒杀测试案例
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一、事务
Redis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
Redis 事务可以一次执行多个命令， 并且带有以下三个重要的保证：
- 批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。
- 收到 EXEC 命令后进入事务执行，事务中任意命令执行失败，其余的命令依然被执行。
- 在事务执行过程，其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。
一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：
- 开始事务。
- 命令入队。
- 执行事务。
Redis事务三大特性
-
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
Multi、Exec、discard
| 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 [key1]… | 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。 |
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。
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。
锁
乐观锁:
乐观锁(Optimistic Lock),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。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的。
悲观锁:
悲观锁(Pessimistic Lock)，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
十、秒杀测试案例
测试工具
Apache Bench
安装
- yum -y install httpd-tools
测试命令
- ab -n 500 -c 100 -p postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://192.168.1.105:8080/Seckill/doseckill
| 参数 | 描述 |
|---|---|
| -n | 测试次数 |
| -c | 并发线程个数 |
| -p | POST数据文件(参数文件) |
| -T | Content-type头信息 |
并发控制
- 请求次数的量巨大，避免重复创建对象导致时间问题，使用连接池来解决超时问题
public static JedisPool getJedisPoolInstance() {
if (null == jedisPool) {
synchronized (JedisPoolUtil.class) {
if (null == jedisPool) {
JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
poolConfig.setMaxTotal(200);
poolConfig.setMaxIdle(32);
poolConfig.setMaxWaitMillis(100*1000);
poolConfig.setBlockWhenExhausted(true);
poolConfig.setTestOnBorrow(true); // ping PONG
jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "192.168.135.100", 6379, 60000 );
}
}
}
return jedisPool;
}
以常规的形式去测试，会发现在请求数大于秒杀库存的情况下，会出现库存变为负值的情况
- 加入事务控制(乐观锁)来优化案例
//秒杀过程
public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException {
//1 uid和prodid非空判断
if (uid == null || prodid == null) {
return false;
}
//2 连接redis
//可以解决超时问题
JedisPool pool = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();
Jedis jedis = pool.getResource();
//通过连接池得到jedis对象
//3 拼接key
// 3.1 库存key
String kcKey = "sk:" + prodid + ":qt";
// 3.2 秒杀成功用户key
String userKey = "sk:" + prodid + ":user";
//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("秒杀还没开始");
jedis.close();
return false;
}
// 5 判断用户是否重复秒杀操作
if (jedis.sismember(uid, userKey)) {
System.out.println("已经秒杀过不能再秒杀了");
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("秒杀已结束");
jedis.close();
return false;
}
//7 秒杀过程
//使用事务
Transaction transaction = jedis.multi();
//组队操作
//7.1 库存-1
//7.2 把秒杀成功用户添加清单里面
transaction.decr(kcKey);
transaction.sadd(userKey, uid);
//执行
List<Object> list = transaction.exec();
if (list != null && list.size() != 0) {
System.out.println("秒杀成功");
} else {
System.out.println("秒杀失败");
}
//7.1 库存-1
//7.2 把秒杀成功用户添加清单里面
/*jedis.decr(kcKey);
jedis.sadd(userKey, uid);*/
jedis.close();
return true;
}
这种方式在库存与请求数差别不大的时候可能会导致冗余库存， 用悲观锁可以有效解决这个问题
- 使用lua脚本实现悲观锁
static String secKillScript ="local userid=KEYS[1];\r\n" +
"local prodid=KEYS[2];\r\n" +
"local qtkey='sk:'..prodid..\":qt\";\r\n" +
"local usersKey='sk:'..prodid..\":user\";\r\n" +
"local userExists=redis.call(\"sismember\",usersKey,userid);\r\n" +
"if tonumber(userExists)==1 then \r\n" +
" return 2;\r\n" +
"end\r\n" +
"local num= redis.call(\"get\" ,qtkey);\r\n" +
"if tonumber(num)<=0 then \r\n" +
" return 0;\r\n" +
"else \r\n" +
" redis.call(\"decr\",qtkey);\r\n" +
" redis.call(\"sadd\",usersKey,userid);\r\n" +
"end\r\n" +
"return 1";
static String secKillScript2 =
"local userExists=redis.call(\"sismember\",\"{sk}:0101:usr\",userid);\r\n" +
" return 1";
public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException {
JedisPool jedispool = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();
Jedis jedis=jedispool.getResource();
//String sha1= .secKillScript;
String sha1= jedis.scriptLoad(secKillScript);
Object result= jedis.evalsha(sha1, 2, uid,prodid);
String reString=String.valueOf(result);
if ("0".equals( reString ) ) {
System.err.println("已抢空！！");
}else if("1".equals( reString ) ) {
System.out.println("抢购成功！！！！");
}else if("2".equals( reString ) ) {
System.err.println("该用户已抢过！！");
}else{
System.err.println("抢购异常！！");
}
jedis.close();
return true;
}