Detaillierte Erläuterung der von Redis implementierten verteilten Transaktionen

Mit dem kontinuierlichen Wachstum von Internettransaktionen sind verteilte Transaktionen zu einem wesentlichen Bestandteil von Geschäftssystemen geworden. Mit der kontinuierlichen Erweiterung verteilter Transaktionsimplementierungsmethoden wird Redis als weit verbreitete In-Memory-Datenbank nach und nach zur ersten Wahl für die Implementierung verteilter Transaktionen. In diesem Artikel wird hauptsächlich vorgestellt, wie Redis verteilte Transaktionen implementiert.

Redis‘ Transaktionsmodell

Das von Redis unterstützte Transaktionsmodell ist der Batch-Betrieb. Innerhalb einer Transaktion kann Redis mehrere Befehle ausführen. Mehrere Befehle sind in derselben Transaktion erfolgreich oder schlagen fehl, wodurch die Integrität der Transaktion sichergestellt wird, sodass Redis die Transaktionalität gut unterstützen kann.

Das Grundprinzip von Redis-Transaktionen besteht darin, mehrere Befehle in einer Transaktion zu packen und sie dann atomar auszuführen. Es ist jedoch zu beachten, dass sich der Ausführungsprozess von Redis-Transaktionen von anderen relationalen Datenbanken unterscheidet :

1. Führen Sie mehrere Befehle aus

Der Ausführungsprozess der Redis-Transaktion ist jedoch wie folgt:

1. Führen Sie mehrere Befehle aus

4. Senden einer Transaktion

Wenn Redis eine Transaktion ausführt, werden mehrere Befehle in die Warteschlange gestellt und diese Befehle werden atomar ausgeführt, bis die Transaktion übermittelt wird. Wenn während der Ausführung der Transaktion ein Fehler auftritt, gibt Redis den Fehlercode an den Client zurück und führt die nicht ausgeführten Befehle in der Transaktion nicht aus.

Beispiel einer Redis-Transaktion

Der folgende Code demonstriert die einfache Verwendung der Redis-Transaktion:

require 'redis'

# 连接Redis数据库
redis = Redis.new(host: 'localhost', port: 6379)

# 初始化一个Redis事务对象
redis.multi do
  redis.set('key1', 'value1')
  redis.set('key2', 'value2')
end

Im obigen Code verwenden wir ein Redis-Transaktionsobjekt, um zwei Befehle auszuführen. Der Zweck dieser Transaktion besteht darin, den Wert von key1 festzulegen auf value1 setzen, den Wert von key2 auf value2 setzen. Verwenden Sie die Multi-Methode, um eine Redis-Transaktion zu starten, verwenden Sie die Set-Methode, um den Schlüsselwert festzulegen, und verwenden Sie die Exec-Methode, um die Redis-Transaktion zu übermitteln. Schließlich packt Redis diese Befehle automatisch in eine Transaktion zur atomaren Ausführung.

Wie verteilte Redis-Transaktionen implementiert werden

In einem verteilten System können die Daten von Transaktionsvorgängen auf verschiedene Knoten verteilt sein, daher ist ein Mechanismus erforderlich, um die Konsistenz verteilter Transaktionen sicherzustellen. Die verteilten Transaktionen von Redis verfügen über die folgenden Implementierungsmethoden:

1. Verwenden Sie den WATCH-Befehl von Redis.

Mit dem WATCH-Befehl kann Redis eine oder mehrere Schlüsselvariablen überwachen. Wenn diese Variablen während der vorherigen Befehlsausführung geändert wurden, wird die Ausführung der Transaktion gestoppt, wodurch Fehler vermieden werden können, die durch die Aktualisierung von Daten während der Verarbeitung der Transaktion verursacht werden. Das Folgende ist ein Beispiel für die Verwendung von WATCH:

require 'redis'

# 连接Redis数据库
redis = Redis.new(host: 'localhost', port: 6379)

# 监视key
redis.watch('key')

# 开始事务
redis.multi do
  redis.set('key1', 'value1')
end

# 提交事务
redis.exec

Im obigen Code verwenden wir watch, um zu überwachen, ob der Schlüssel geändert wurde. Wenn die Ausführung der Transaktion beginnt, wird die Ausführung ausgeführt Die Transaktion wird beendet, nachdem die Transaktion ausgeführt wurde. Übergeben Sie die exec-Methode.

2. Verwenden Sie die Redis-Transaktionssperre

Wenn Sie den WATCH-Befehl verwenden, müssen Sie den gleichzeitigen Zugriff mehrerer Clients berücksichtigen, der zu Leistungseinbußen führt. Daher bietet Redis auch eine verteilte Sperrlösung, die die SETNX-Anweisung oder SET-Anweisung von Redis verwenden kann, um Transaktionssperren zu implementieren. Die SETNX-Anweisung wird nur dann erfolgreich festgelegt, wenn der festgelegte Schlüssel nicht vorhanden ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Schlüssel nur von einem Client abgerufen wird. Die Ablaufzeit des Schlüssels kann über die SET-Anweisung festgelegt werden, um die Einzigartigkeit und Sicherheit des Schlüssels zu gewährleisten sperren. Der Code lautet wie folgt:

require 'redis'

# 连接Redis数据库
redis = Redis.new(host: 'localhost', port: 6379)

# 设置Redis锁
redis.set('lock_key', 'value', ex: 10, nx: true)

# 执行事务
redis.multi do
  redis.set('key1', 'value1')
end

# 释放Redis锁
redis.del('lock_key')

# 提交事务
redis.exec

Im obigen Code verwenden wir die Set-Anweisung, um die Sperre festzulegen, die Ablaufzeit auf 10 Sekunden festzulegen und gleichzeitig den Parameter nx festzulegen, um eine wiederholte Erfassung der Sperre zu vermeiden.

3. Verwenden Sie das Lua-Skript von Redis

Zusätzlich zu den beiden oben genannten Methoden können Sie auch das Lua-Skript von Redis verwenden, um die verteilte Transaktionsfunktion zu implementieren. Lua-Skripte unterstützen atomare Operationen und mehrere Befehle können in derselben Operation ausgeführt werden. Durch die Anpassung von Lua-Skripten können wir mehrere Redis-Befehle in eine atomare Operation packen, um verteilte Transaktionen zu erreichen. Das Folgende ist ein Beispiel für die Verwendung eines Lua-Skripts:

redis.call('WATCH', KEYS[1])

if redis.call('GET', KEYS[1]) == ARGV[1] then
    redis.call('MULTI')
    redis.call('SET', KEYS[1], ARGV[2])
    redis.call('SET', KEYS[2], ARGV[3])
    redis.call('EXEC')
end

redis.call('UNWATCH')

Im obigen Code verwenden wir ein Lua-Skript, um verteilte Transaktionen zu implementieren, und verwenden die WATCH-Anweisung, um den Status des Schlüssels zu überwachen, bevor die Transaktion beginnt. Verwenden Sie nach der Ausführung die UNWATCH-Anweisung, um die Überwachung des Schlüssels abzubrechen. Durch Lua-Skripte können wir mehrere Redis-Befehle in eine atomare Operation packen, um verteilte Transaktionen zu erreichen.

Zusammenfassung

Das Transaktionsmodell von Redis ist ein Batch-Vorgang, der die Integrität der Transaktionen gewährleistet. In einem verteilten System können Transaktionsbetriebsdaten auf verschiedene Knoten verteilt werden. Daher ist ein Mechanismus erforderlich, um die Konsistenz verteilter Transaktionen sicherzustellen. Redis bietet drei Implementierungsmethoden: WATCH-Befehl, Transaktionssperre und Lua-Skript. Welche Methode gewählt werden soll, muss auf der Grundlage der Geschäftsanforderungen ausgewählt werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDetaillierte Erläuterung der von Redis implementierten verteilten Transaktionen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!