第五章 发布订阅及事务管理

1、发布订阅

Redis 发布订阅 (pub/sub) 是一种消息通信模式：发送者 (pub) 发送消息，订阅者 (sub) 接收消息。Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。下图展示了频道 channel1 ，以及订阅这个频道的三个客户端 —— client1 、client2 和 client3 之间的关系：

当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时， 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端：

1.1常用命令

序号	命令语法	描述
1	PSUBSCRIBE pattern [pattern ...]	订阅一个或多个符合给定模式的频道
2	PUBSUB subcommand [argument [argument ...]]	查看订阅与发布系统的状态
3	PUBLISH channel message	将信息发送到指定的频道
4	PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern ...]]	退订所有给定模式的频道
5	SUBSCRIBE channel [channel ...]	订阅给定的一个或多个频道的信息
6	UNSUBSCRIBE [channel [channel ...]]	退订给定的频道

1.2示例演示

#cli1 创建订阅的频道redisChat
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE redisChat
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1

#cli2 在同一频道redisChat 发布消息
127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "SendMessage_1"
(integer) 1
#此处可切换到 cli1内查看是否读取到cli2发布的消息

#cli3 在同一频道redisChat 发布消息
127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "SendMessage_2"
(integer) 1
#此处可切换到 cli1内查看是否读取到cli3发布的消息

#cli4 创建订阅的频道redisChat
127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE redisChat
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "redisChat"
3) (integer) 1

#cli3 在同一频道redisChat 发布消息
127.0.0.1:6379> PUBLISH redisChat "SendMessage_2"
(integer) 1
#此处可切换到 cli1及cli4内查看是否读取到cli3发布的消息
cli1收到3条信息 分别来自于 cli2一次  以及 cli3两次
cli4收到1条信息 cli3一次

2、事务管理

2.1 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。

2.2 Multi、Exec、discard

从输入Multi命令开始、后面输入的操作命令都会依次进入到命令队列当中，但不会执行。直到输入Exec后、Redis会将之前的命令队列中的命令依次执行。

组队过程中，可以通过discard来放弃组队。

Redis的事务可以一次执行多条命令：

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，如果事务中有任意命令执行失败，其余的命令依旧会执行。

在事务的执行过程中，会按照顺序串行化执行队列中的命令，其他客户端提交的命令请求，不会插入到事务执行的命令序列中。

2.3 示例演示

#组队阶段成功、提交成功的情况
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
1) OK
2) OK
​
​
#组队阶段报错、提交必然报错(所有数据全部回滚)
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k4
(error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
127.0.0.1:6379(TX)> set k5 v5
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
​
​
#组队阶段成功、提交时发现组队命令有异常
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> incr k3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> set k4 v4
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> get k3
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
1) OK
2) (error) ERR value is not an integer or out of range
3) OK
4) "v3"

2.4 事务的错误处理

组队时某个命令出现了错误报告，执行时整个的队列都会被取消

执行时某个命令报了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其他命令都会执行，不会回滚。

2.5 事务的冲突问题

2.5.1 事务场景

有一账户余额10000元，现在出现三个请求，第一个请求想给金额-8000元，第二个请求想给金额-5000元，第三个请求想给金额-1000元。

如果没有事务管理，则有可能出现如下场景

2.5.2 悲观锁

悲观锁(Pessimistic Lock)顾名思义，就是很悲观。每次去拿数据时都认为别人会修改，所以在每次拿数据时都会上锁，这样别人想拿到这个数据就会停顿，直到它拿到锁为止。在传统的关系型数据库内就会用到这种锁机制，比如 行锁 表锁 读锁 写锁，都是在操作之前先进行上锁处理。

5.2.5.3 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。Redis就是利用这种check-and-set机制实现事务的。

2.5.4 事务解决冲突WATCH

在执行multi之前，先执行 watch key1 [key2 ....] 用于指定key的监视，如果在事务执行前这些key被其他命令锁改动，那么事务将被打断

#cli1
set money 10000
#cli2
127.0.0.1:6379> watch money
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> decrby money 8000
QUEUED
#cli3
127.0.0.1:6379> watch money
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> decrby money 3000
QUEUED
​
#cli2
exec
#cli3
exec

2.5.5 unwatch

用于取消命令对所有key的监视

如果在执行watch命令之后，Exec或DisCard命令先被执行的话，那么就不需要再次执行unwatch了

2.6 Redis事务的三个特性

1、单独的隔离操作

事务中所有命令都会序列化，按顺序执行。事务在执行过程中，不会被其他客户端发来的请求锁打断。

2、没有隔离级别的概念

队列中的命令没有提交前都不会被实际执行，因为事务提交前，所有指令都是处于等待状态。

3、不保证原子性

事务中如果有一条命令执行失败，其后命令依旧会执行，并不会回滚。