Redis が分散トランザクションの一貫性を実現する方法

Redis は、分散システムで広く使用されている高性能の分散メモリ データベースです。分散システムでは、トランザクションの一貫性をどのように実現するかが常に問題となっており、Redis が提供するトランザクション メカニズムは、開発者がこの問題を解決するのに役立ちます。この記事では、Redis が分散トランザクションの一貫性を実現する方法を紹介し、コード例を示します。

1. Redis トランザクション メカニズムの概要

Redis はバージョン 2.0 でトランザクション メカニズムを提供し、MULTI、EXEC、WATCH、DISCARD、UNWATCH の 5 つのコマンドによって実装されます。トランザクション内の操作はキューに順次記録され、EXEC コマンドが呼び出されたときにバッチで実行されます。トランザクション全体が正常に送信されると、レコード キュー内のすべての操作が順番に実行され、操作が失敗すると、トランザクション全体がロールバックされます。複数のクライアントが同時にトランザクションを開始できますが、操作記録キュー内で実行されるため、トランザクションは独立しています。

2. Redis 分散トランザクション実装の原則

Redis スタンドアロン トランザクションでは、各クライアントは同じプロセスで処理されますが、分散状況では、各クライアントが異なる Redis インスタンスに対応する場合があります。 、データの正確性を確保するには、分散トランザクションの一貫性を実装する必要があります。

Redis で分散トランザクションを実装する鍵は、WATCH および UNWATCH コマンドにあります。各クライアントは、WATCH コマンドを通じて Redis 内のいくつかのキー データをマークできます。これらのデータが他のクライアントによって変更されると、クライアントのトランザクションは終了します。このマークは UNWATCH コマンドを使用して削除できます。その理由は、ユーザーがトランザクションを開始するときに、他のクライアントと同じ書き込み競合が発生すると、トランザクションがロールバックされ、トランザクション失敗シグナルが設定されるためです。このプロセスでは、クライアントは監視する必要があるすべての主要データを一意に識別する必要があり、競合が発生した場合、クライアントはこれらの識別情報を使用してトランザクションをロールバックする必要があるかどうかを判断します。ロールバックが必要な場合、クライアントはトランザクションを再試行します。

3. コード例

以下では、Python を使用して単純な分散トランザクションを実装し、2 つのクライアントが異なる Redis インスタンスでトランザクションを実行して転送操作を実装することをシミュレートします。一貫性制御を実現する WATCH/UNWATCH コマンド。

前提条件:

• Python 3.x
• Redis-py

コードは次のとおりです:

import redis

# 新建两个 Redis 实例 
redis1 = redis.StrictRedis(host="localhost", port=6379, db=0)
redis2 = redis.StrictRedis(host="localhost", port=6380, db=0)

# 我们模拟一下一个转帐操作
def transfer(from_user, to_user, value):
    # 两个实例都要执行事务
    tx = redis1.pipeline()
    tx2 = redis2.pipeline()

    # Watch 监控 from_user 和 to_user 的 balance 值
    tx.watch(from_user, to_user)
    tx2.watch(from_user, to_user)

    # 如果 from_user 的 balance 值减去转账数值，小于0
    if tx.get(from_user) < int(value):
        tx.unwatch()
    else:
        tx.multi()
        tx.decrby(from_user, int(value))

        # 通过2个实例之间的网络通信，将 balance 放入另一个
        tx2.multi()
        tx2.incrby(to_user, int(value))

        print(tx.execute())
        print(tx2.execute())

transfer('user1', 'user2', '100') #执行转账操作

コード内 2 つの新しい Redis インスタンスが作成されました。次に、転送関数が定義されます。この関数は転送操作をシミュレートし、転送の from_user、to_user、および value パラメータを渡す必要があります。関数内でのコア部分は、WATCH コマンドを使用して 2 つの Redis インスタンス上の from_user と to_user のバランス値を監視し、転送プロセス中の競合状態を回避することです。次に、トランザクションを使用して 2 つの Redis インスタンスのバランスを変更し、転送操作の一貫性を確保します。

概要

Redis は、単一 Redis インスタンスでの一貫性を確保するトランザクション メカニズムをサポートしています。ただし、分散環境では、複数の Redis インスタンスで一貫性を確保するために、分散トランザクション メカニズムを導入する必要があります。 Redis は、WATCH および UNWATCH コマンドを通じてこのメカニズムを実装します。コード例を通じて、Redis 分散トランザクションの実装原理をより深く理解できます。

以上がRedis が分散トランザクションの一貫性を実現する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。