Redis6 系列七 事务&锁机制&秒杀
1. Redis_事务_锁机制_秒杀
1.1. Redis的事务定义
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。
1.2. Multi、Exec、discard
从输入Multi命令开始，输入的命令都会依次进入命令队列中，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。
组队的过程中可以通过discard来放弃组队。
案例：
组队成功，提交成功
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组队阶段报错，提交失败 |
组队成功，提交有成功有失败情况 |
1.3. 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。
1.4. 为什么要做成事务
想想一个场景：有很多人有你的账户,同时去参加双十一抢购
1.5. 事务冲突的问题
1.5.1. 例子
一个请求想给金额减8000
一个请求想给金额减5000
一个请求想给金额减1000
1.5.2. 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。
1.5.3. 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。
1.5.4. WATCH key [key ...]
在执行multi之前，先执行watch key1 [key2],可以监视一个(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。
1.5.5. unwatch
取消 WATCH命令对所有 key 的监视。
如果在执行 WATCH命令之后，EXEC命令或DISCARD命令先被执行了的话，那么就不需要再执行UNWATCH了。
http://doc.redisfans.com/transaction/exec.html
1.6. Redis事务三特性
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
2. Redis_事务_秒杀案例
2.1. 解决计数器和人员记录的事务操作
2.2. Redis事务--秒杀并发模拟
使用工具ab模拟测试
CentOS6 默认安装
CentOS7需要手动安装
2.2.1. 联网：yum install httpd-tools
2.2.2. 无网络
（1）进入cd /run/media/root/CentOS 7 x86_64/Packages（路径跟centos6不同）
（2）顺序安装
apr-1.4.8-3.el7.x86_64.rpm
apr-util-1.5.2-6.el7.x86_64.rpm
httpd-tools-2.4.6-67.el7.centos.x86_64.rpm
2.2.3. 测试及结果
2.2.3.1.通过ab测试
vimpostfile 模拟表单提交参数,以&符号结尾;存放当前目录。
内容：prodid=0101&
ab -n 2000 -c 200 -k -p ~/postfile -Tapplication/x-www-form-urlencoded http://192.168.2.115:8081/Seckill/doseckill
2.2.3.2.超卖
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2.3. 超卖问题
2.4. 利用乐观锁淘汰用户，解决超卖问题。
//增加乐观锁 jedis.watch(qtkey);
//3.判断库存 String qtkeystr = jedis.get(qtkey); if(qtkeystr==null || "".equals(qtkeystr.trim())) { System.out.println("未初始化库存"); jedis.close(); return false ; }
int qt = Integer.parseInt(qtkeystr); if(qt<=0) { System.err.println("已经秒光"); jedis.close(); return false; }
//增加事务 Transaction multi = jedis.multi();
//4.减少库存 //jedis.decr(qtkey); multi.decr(qtkey);
//5.加人 //jedis.sadd(usrkey, uid); multi.sadd(usrkey, uid);
//执行事务 List<Object> list = multi.exec();
//判断事务提交是否失败 if(list==null || list.size()==0) { System.out.println("秒杀失败"); jedis.close(); return false; } System.err.println("秒杀成功"); jedis.close(); |
2.5. 继续增加并发测试
2.5.1. 连接有限制
ab -n 2000 -c 200 -k -p postfile -T'application/x-www-form-urlencoded' http://192.168.140.1:8080/seckill/doseckill
增加-r参数，-r Don't exit on socket receive errors.
ab -n 2000 -c 100 -r -p postfile -T'application/x-www-form-urlencoded' http://192.168.140.1:8080/seckill/doseckill
2.5.2. 已经秒光，可是还有库存
ab -n 2000 -c 100 -p postfile -T'application/x-www-form-urlencoded' http://192.168.137.1:8080/seckill/doseckill
已经秒光，可是还有库存。原因，就是乐观锁导致很多请求都失败。先点的没秒到，后点的可能秒到了。
2.5.3. 连接超时，通过连接池解决
2.5.4. 连接池
节省每次连接redis服务带来的消耗，把连接好的实例反复利用。
通过参数管理连接的行为
代码见项目中
l 链接池参数
MaxTotal：控制一个pool可分配多少个jedis实例，通过pool.getResource()来获取；如果赋值为-1，则表示不限制；如果pool已经分配了MaxTotal个jedis实例，则此时pool的状态为exhausted。
maxIdle：控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲)的jedis实例；
MaxWaitMillis：表示当borrow一个jedis实例时，最大的等待毫秒数，如果超过等待时间，则直接抛JedisConnectionException；
testOnBorrow：获得一个jedis实例的时候是否检查连接可用性（ping()）；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的；
解决库存遗留问题
LUA脚本
Lua 是一个小巧的脚本语言，Lua脚本可以很容易的被C/C++代码调用，也可以反过来调用C/C++的函数，Lua并没有提供强大的库，一个完整的Lua解释器不过200k，所以Lua不适合作为开发独立应用程序的语言，而是作为嵌入式脚本语言。
很多应用程序、游戏使用LUA作为自己的嵌入式脚本语言，以此来实现可配置性、可扩展性。
这其中包括魔兽争霸地图、魔兽世界、博德之门、愤怒的小鸟等众多游戏插件或外挂。
https://www.w3cschool.cn/lua/
2.6.2. LUA脚本在Redis中的优势
将复杂的或者多步的redis操作，写为一个脚本，一次提交给redis执行，减少反复连接redis的次数。提升性能。
LUA脚本是类似redis事务，有一定的原子性，不会被其他命令插队，可以完成一些redis事务性的操作。
但是注意redis的lua脚本功能，只有在Redis 2.6以上的版本才可以使用。
利用lua脚本淘汰用户，解决超卖问题。
redis 2.6版本以后，通过lua脚本解决争抢问题，实际上是redis 利用其单线程的特性，用任务队列的方式解决多任务并发问题。
2.7. Redis_事务_秒杀案例_代码
2.7.1. 项目结构
2.7.2. 第一版：简单版
老师点10次，正常秒杀
同学一起点试一试，秒杀也是正常的。这是因为还达不到并发的效果。
使用工具ab模拟并发测试，会出现超卖情况。查看库存会出现负数。
2.7.3. 第二版：加事务-乐观锁(解决超卖),但出现遗留库存和连接超时
2.7.4. 第三版：连接池解决超时问题
2.7.5. 第四版：解决库存依赖问题，LUA脚本
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