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;
	}