Redis - 事务&频道

Love The Way You Lie 2022-11-20 01:58 145阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1. 事务
 *  2. WATCH命令
 *  3. 判断事务是否安全
 *  4. 发布与订阅
 *  4. 发布与订阅的实现原理
 *  5. 消息处理

# 1. 事务 #

Redis通过MULTI、EXEC、WATCH等命令来实现事务（transaction）功能。当Redis重新启动加载AOF文件时也会保证事务命令的完整性。

一个事务从开始到结束通常会经历以下三个阶段：1）事务开始MULTI。2）命令入队。3）事务执行EXEC。

multi
    incr counter1
    incr counter2 
    exec

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**事务开始MULTI**  
MULTI命令的执行标志着事务的开始。MULTI命令可以将执行该命令的客户端从非事务状态切换至事务状态，这一切换是通过在客户端状态的flags属性中打开REDIS\_MULTI标识来完成的。  
命令入队  
当一个客户端切换到事务状态之后，服务器会根据这个客户端发来的不同命令执行不同的操作：

1.  如果客户端发送的命令为EXEC、DISCARD、WATCH、MULTI四个命令的其中一个，那么服务器立即执行这个命令。
2.  如果客户端发送的命令是EXEC、DISCARD、WATCH、MULTI四个命令以外的其他命令，那么服务器并不立即执行这个命令，而是将这个命令放入一个事务队列里面，然后向客户端返回QUEUED回复。

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**事务队列**  
每个Redis客户端都有自己的事务状态，这个事务状态保存在客户端状态的mstate属性里面，事务状态包含一个事务队列，以及一个已入队命令的计数器（也可以说是事务队列的长度）。

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**执行事务**  
当一个处于事务状态的客户端向服务器发送EXEC命令时，这个EXEC命令将立即被服务器执行。服务器会遍历这个客户端的事务队列，执行队列中保存的所有命令，最后将执行命令所得的结果全部返回给客户端。

> Redis的事务总是具有ACID中的原子性、一致性和隔离性，当服务器运行在AOF持久化模式下，并且appendfsync选项的值为always时，事务也具有耐久性。

# 2. WATCH命令 #

WATCH命令是一个乐观锁（optimistic locking），它可以在EXEC命令执行之前，监视任意数量的数据库键，并在EXEC命令执行时，**检查被监视的键是否至少有一个已经被修改过了，如果是的话，服务器将拒绝执行事务，并向客户端返回代表事务执行失败的空回复。**

其实现原理是Redis都保存着一个watched\_keys字典，这个字典的键是某个被WATCH命令监视的数据库键，而字典的值则是一个链表，链表中记录了所有监视相应数据库键的客户端。

所有对数据库进行修改的命令，比如SET、LPUSH、SADD、ZREM、DEL、FLUSHDB等等，在执行之后都会调用multi.c/**touchWatchKey**函数对watched\_keys字典进行检查，查看是否有客户端正在监视刚刚被命令修改过的数据库键，如果有的话，那么touchWatchKey函数会将监视被修改键的客户端的REDIS\_DIRTY\_CAS标识打开，表示该客户端的事务安全性已经被破坏。

# 3. 判断事务是否安全 #

当服务器接收到一个客户端发来的EXEC命令时，服务器会根据这个客户端是否打开了REDIS\_DIRTY\_CAS标识来决定是否执行事务，如果客户端的REDIS\_DIRTY\_CAS标识已经被打开，那么说明客户端所监视的键当中，至少有一个键已经被修改过了，在这种情况下，客户端提交的事务已经不再安全，所以服务器会拒绝执行客户端提交的事务。

# 4. 发布与订阅 #

Redis的发布与订阅功能由PUBLISH、SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE等命令组成。通过执行SUBSCRIBE命令，客户端可以订阅一个或多个频道，从而成为这些频道的订阅者（subscriber）：每当有其他客户端向被订阅的频道发送消息（message）时，频道的所有订阅者都会收到这条消息。

# 4. 发布与订阅的实现原理 #

Redis将所有频道的订阅关系都保存在服务器状态的pubsub\_channels字典里面，这个字典的键是某个被订阅的频道，而**键的值则是一个链表，链表里面记录了所有订阅这个频道的客户端。**

每当客户端执行SUBSCRIBE命令订阅某个或某些频道的时候，服务器都会将客户端与被订阅的频道在pubsub\_channels字典中进行关联。

而订阅模式时，服务器将所有模式的订阅关系都保存在服务器状态的pubsub\_patterns属性里面。结构基本同上。

# 5. 消息处理 #

当一个Redis客户端执行PUBLISH＜channel＞＜message＞命令将消息message发送给频道channel的时候，服务器需要执行以下两个动作：

1.  将消息message发送给channel频道的所有订阅者。
2.  如果有一个或多个模式pattern与频道channel相匹配，那么将消息message发送给pattern模式的订阅者。

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**将消息发送给频道订阅者**  
PUBLISH命令在pubsub\_channels字典里找到频道channel的订阅者名单（一个链表），然后将消息发送给名单上的所有客户端。

**将消息发送给模式订阅者**  
PUBLISH命令遍历整个pubsub\_patterns链表，查找那些与channel频道相匹配的模式，并将消息发送给订阅了这些模式的客户端。

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**查看订阅信息**