四、事务

4.1、介绍

Redis 事务是一个单独的隔离过程:事务中的所有命令都会被序列化、按顺序地执行。事务在执行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。

4.2、Redis 事务的特性

  • 单独的隔离操作:

事务中的所有命令都会被序列化、按顺序地执行。事务在执行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的被执行。

  • 不保证原子性

Redis 同一个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

4.3、使用

1、事务使用

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  • 开启事务(multi)
  • 命令入队
  • 执行事务(exec)/丢弃事务(discard)

正常执行事务

  • 使用 Redis 事务
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127.0.0.1:6379> multi    # 开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 # QUEUED代表命令入队列
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379> get k1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k4 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> incr k4
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec # exec代表执行事务
1) OK
2) OK
3) "v1"
4) OK
5) OK
6) (integer) 2

放弃事务(discard)

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127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k3 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> incrby k3 50
QUEUED
127.0.0.1:6379> decrby k3 26
QUEUED
127.0.0.1:6379> DISCARD
OK
127.0.0.1:6379> get k3
(nil) #放弃事务后发现k3值为null

2、事务的错误处理

  • (报告错误)编译型异常(代码/命令有问题),事务中所有命令都不会被执行

  • (执行错误)运行时异常(例如:1/0或空指针),如果事务队列中存在运行时异常,那么这条发生异常的命令不会被执行,其他命令继续执行(Redis 事务没有一致性),错误命令抛出异常

原子性:指事务的不可分割性,一个事务的所有操作要么不间断地全部被执行,要么一个也没有执行。

4.4、注意点

Redis 单条命令是保证原子性的,但是 Redis 的事务是不保证原子性的!

4.5、事务冲突的问题

1、问题说明

假如有三个人知道你的某宝账户,在促销那天同时买东西,账户有10000块钱,此时有三个请求如下

  • 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

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针对以上问题,我们可以使用锁来解决

2、悲观锁

  • 无论做什么都加锁(会影响性能)

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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,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁

3、乐观锁

  • 认为什么时候都不会出问题,所以不会上锁!更新数据时去判断以下期间有没有人修改过此数据。
  • MySQL 中:获取version,比较version

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。

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4、WATCH

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

  • 演示
  1. 创建一个 key-value ,作为被监视的键值对

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  1. 在两个客户端中分别监视 balance

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  1. 在两个客户端中,使用 multi 开启事务,然后客户端 1 为 balance 添加值 10 ,客户端 2 为 balance 添加值 20

客户端1

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127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> incrby balance 10
QUEUED

客户端2

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127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> incrby balance 20
QUEUED
  1. 在两个客户端中分别提交事务,查看结果

客户端1,可以看到,客户端 1 的事务提交成功

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客户端2,可以看到,客户端 2 的事务提交失败,这是因为监视的 balance 发生了改变,所以客户端2 的事务被打断。

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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。

五、Jedis

JRedisRedis 官方推荐的java连接开发工具,使用 java 操作 Redis 的中间件,类似 JDBCDriver

5.1、常用API

1、导入依赖

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<!-- 导入Jedis的包 -->
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>3.2.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.62</version>
</dependency>

2、编码测试

使用 Jedis 连接 Redis

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public class TestPing {
public static void main(String[] args) {
//1 new 一个Jedis对象,构造参数填入地址和端口号
Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
//jedis 的函数就是我们之前学习的所有命令
System.out.println(jedis.ping());
}
}

结果

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3、操作命令

Jedis 的方法和上面的命令几乎一样,这里列出 Redis-key

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Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1",6379);
System.out.println("清空指定数据库中的数据:" + jedis.flushDB());
System.out.println("清空所有数据:" + jedis.flushAll());
System.out.println("新增<'username','wuhu'>的键值对:" + jedis.set("username","wuhu"));
System.out.println("新增<'password','qifei'>的键值对:" + jedis.set("password","qifei"));
System.out.print("系统中所有的键如下:");
Set<String> keys = jedis.keys("*");
System.out.println(keys);
System.out.println("删除键password:" + jedis.del("password"));
System.out.println("判断键password是否存在:" + jedis.exists("password"));
System.out.println("查看键username所存储的值的类型" + jedis.type("username"));
System.out.println("随机返回key空间的一个" + jedis.randomKey());
System.out.println("重命名key:" + jedis.rename("username","userName"));
System.out.println("取出改后的userName:" + jedis.get("userName"));
System.out.println("按索引查询:" + jedis.select(0));
System.out.println("返回当前数据库中key的数量:" + jedis.dbSize());
System.out.println("删除当前选择数据库中所有的key:" + jedis.flushDB());
System.out.println("返回当前数据库中key的数量:" + jedis.dbSize());
System.out.println("删除所有数据库中那个所有key:" + jedis.flushAll());

结果

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断开连接

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jedis.close();

5.2、使用 Jedis 模拟 Redis 中的事务

1、模拟事务成功执行

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Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
JSONObject jsonObject = new JSONObject();
jsonObject.put("name","wuhu");
jsonObject.put("age",18);
String jsonStr = jsonObject.toJSONString();
//开启事务
Transaction multi = jedis.multi();
try {
//将方法放入执行队列
multi.set("user1",jsonStr);
multi.set("user2",jsonStr);
multi.set("user3",jsonStr);
multi.set("user4",jsonStr);
//执行事务
multi.exec();
} catch (Exception e) {
//如果出现异常,就放弃事务
multi.discard();
e.printStackTrace();
} finally {
//如果没有异常,那么可以输出值
System.out.println(jedis.get("user1"));
System.out.println(jedis.get("user2"));
System.out.println(jedis.get("user3"));
System.out.println(jedis.get("user4"));
jedis.close();//关闭连接
}

结果

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2、模拟事务出现异常的情况

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Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
jedis.flushAll();//先清除所有键值对
JSONObject jsonObject = new JSONObject();
jsonObject.put("name","wuhu");
jsonObject.put("age",18);
String jsonStr = jsonObject.toJSONString();
//开启事务
Transaction multi = jedis.multi();
try {
//将方法放入执行队列
multi.set("user1",jsonStr);
multi.set("user2",jsonStr);
multi.set("user3",jsonStr);
multi.set("user4",jsonStr);
//模拟异常
int i = 1 / 0;

//执行事务
multi.exec();
} catch (Exception e) {
//如果出现异常,就放弃事务
multi.discard();
e.printStackTrace();
} finally {
//如果没有异常,那么可以输出值
System.out.println(jedis.get("user1"));
System.out.println(jedis.get("user2"));
System.out.println(jedis.get("user3"));
System.out.println(jedis.get("user4"));
jedis.close();//关闭连接
}

结果

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六、Spring Boot整合Redis

Spring Boot Data Redis提供了 RedisTemplate **和 **StringTemplate ,其中StringTemplateRedisTemplate 的子类,RedisTemplate 中两个泛型都是Object,意味着存储的key和value都可以是一个对象,而 StringTemplate 两个泛型都是String

注:对象的保存需要序列化

6.1、引入依赖

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<!-- 操作redis -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
  • 在springboot2.x后,原来的 jedis 被替换为了lecture
  • jedis:采用直连,多线程操作不安全,需要使用连接池,BIO
  • lecture:底层使用 netty ,不存在性能不安全的情况,NIO

6.2、配置

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spring:
redis:
host: 127.0.0.1
port: 6379

6.3、测试

分析源码可知,Spring Boot已经为我们注册了一个key和value均为ObjectRedisTemplate ,我们可以自己注册一个 RedisTemplate 来替换Spring Boot为我们自动注入的RedisTemplate

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@Test
void contextLoads() {
//redisTemplate
//opsForValue 操作字符串,类似String
//opsForList 操作list,类似List
//opsForSet 操作Set,类似Set
//opsForZset 操作Zset,类似Zset
//opsForHash 操作Hash,类似Hash

//基本操作已经封装到redisTemplate中
// RedisConnection connection = redisTemplate.getConnectionFactory().getConnection();
// connection.flushAll();
// connection.flushDb();

redisTemplate.opsForValue().set("key","value");
System.out.println(redisTemplate.opsForValue().get("key"));
}

Spring Boot 默认使用JDK序列化,JDK序列化会使字符转义,我们可以自定义配置类,使用JSON进行序列化。

6.4、自定义RedisTemplate

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import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonAutoDetect;
import com.fasterxml.jackson.annotation.PropertyAccessor;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.Jackson2JsonRedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

public class RedisConfig {
@Bean
@SuppressWarnings("all")
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<String, Object>();
template.setConnectionFactory(factory);
Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();

// key采用String的序列化方式
template.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
// hash的key也采用String的序列化方式
template.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
// value序列化方式采用jackson
template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
// hash的value序列化方式采用jackson
template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
template.afterPropertiesSet();

return template;
}
}

在自定义的RedisTemplate中,将键从Object换为String,同时使用JSON序列化对象。

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@Test
void contextLoads() {
User user = new User(1,"芜湖","起飞");
String userJson = JSON.toJSONString(user);
redisTemplate.opsForValue().set("user2",userJson);
}

1、使用JDK序列化对象

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2、使用JSON序列化对象

删除Redis中的键值对,引入我们自定义的RedisTemplate,重新执行上面的方法。

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6.5、RedisUtils

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package com.hzx.springboot_redis.utils;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Component
public final class RedisUtil {

@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

// =============================common============================
/**
* 指定缓存失效时间
* @param key 键
* @param time 时间(秒)
*/
public boolean expire(String key, long time) {
try {
if (time > 0) {
redisTemplate.expire(key, time, TimeUnit.SECONDS);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}

/**
* 根据key 获取过期时间
* @param key 键 不能为null
* @return 时间(秒) 返回0代表为永久有效
*/
public long getExpire(String key) {
return redisTemplate.getExpire(key, TimeUnit.SECONDS);
}


/**
* 判断key是否存在
* @param key 键
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean hasKey(String key) {
try {
return redisTemplate.hasKey(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 删除缓存
* @param key 可以传一个值 或多个
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public void del(String... key) {
if (key != null && key.length > 0) {
if (key.length == 1) {
redisTemplate.delete(key[0]);
} else {
redisTemplate.delete(CollectionUtils.arrayToList(key));
}
}
}


// ============================String=============================

/**
* 普通缓存获取
* @param key 键
* @return
*/
public Object get(String key) {
return key == null ? null : redisTemplate.opsForValue().get(key);
}

/**
* 普通缓存放入
* @param key 键
* @param value 值
* @return true成功 false失败
*/

public boolean set(String key, Object value) {
try {
redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 普通缓存放入并设置时间
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒) time要大于0 如果time小于等于0 将设置无限期
* @return true成功 false 失败
*/

public boolean set(String key, Object value, long time) {
try {
if (time > 0) {
redisTemplate.opsForValue().set(key, value, time, TimeUnit.SECONDS);
} else {
set(key, value);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 递增
* @param key 键
* @param delta 要增加几(大于0)
*/
public long incr(String key, long delta) {
if (delta < 0) {
throw new RuntimeException("递增因子必须大于0");
}
return redisTemplate.opsForValue().increment(key, delta);
}


/**
* 递减
* @param key 键
* @param delta 要减少几(小于0)
*/
public long decr(String key, long delta) {
if (delta < 0) {
throw new RuntimeException("递减因子必须大于0");
}
return redisTemplate.opsForValue().increment(key, -delta);
}


// ================================Map=================================

/**
* HashGet
* @param key 键 不能为null
* @param item 项 不能为null
*/
public Object hget(String key, String item) {
return redisTemplate.opsForHash().get(key, item);
}

/**
* 获取hashKey对应的所有键值
* @param key 键
* @return 对应的多个键值
*/
public Map<Object, Object> hmget(String key) {
return redisTemplate.opsForHash().entries(key);
}

/**
* HashSet
* @param key 键
* @param map 对应多个键值
*/
public boolean hmset(String key, Map<String, Object> map) {
try {
redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* HashSet 并设置时间
* @param key 键
* @param map 对应多个键值
* @param time 时间(秒)
* @return true成功 false失败
*/
public boolean hmset(String key, Map<String, Object> map, long time) {
try {
redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);
if (time > 0) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建
*
* @param key 键
* @param item 项
* @param value 值
* @return true 成功 false失败
*/
public boolean hset(String key, String item, Object value) {
try {
redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}

/**
* 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建
*
* @param key 键
* @param item 项
* @param value 值
* @param time 时间(秒) 注意:如果已存在的hash表有时间,这里将会替换原有的时间
* @return true 成功 false失败
*/
public boolean hset(String key, String item, Object value, long time) {
try {
redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value);
if (time > 0) {
expire(key, time);
}
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 删除hash表中的值
*
* @param key 键 不能为null
* @param item 项 可以使多个 不能为null
*/
public void hdel(String key, Object... item) {
redisTemplate.opsForHash().delete(key, item);
}


/**
* 判断hash表中是否有该项的值
*
* @param key 键 不能为null
* @param item 项 不能为null
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean hHasKey(String key, String item) {
return redisTemplate.opsForHash().hasKey(key, item);
}


/**
* hash递增 如果不存在,就会创建一个 并把新增后的值返回
*
* @param key 键
* @param item 项
* @param by 要增加几(大于0)
*/
public double hincr(String key, String item, double by) {
return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, by);
}


/**
* hash递减
*
* @param key 键
* @param item 项
* @param by 要减少记(小于0)
*/
public double hdecr(String key, String item, double by) {
return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, -by);
}


// ============================set=============================

/**
* 根据key获取Set中的所有值
* @param key 键
*/
public Set<Object> sGet(String key) {
try {
return redisTemplate.opsForSet().members(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}


/**
* 根据value从一个set中查询,是否存在
*
* @param key 键
* @param value 值
* @return true 存在 false不存在
*/
public boolean sHasKey(String key, Object value) {
try {
return redisTemplate.opsForSet().isMember(key, value);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 将数据放入set缓存
*
* @param key 键
* @param values 值 可以是多个
* @return 成功个数
*/
public long sSet(String key, Object... values) {
try {
return redisTemplate.opsForSet().add(key, values);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}


/**
* 将set数据放入缓存
*
* @param key 键
* @param time 时间(秒)
* @param values 值 可以是多个
* @return 成功个数
*/
public long sSetAndTime(String key, long time, Object... values) {
try {
Long count = redisTemplate.opsForSet().add(key, values);
if (time > 0)
expire(key, time);
return count;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}


/**
* 获取set缓存的长度
*
* @param key 键
*/
public long sGetSetSize(String key) {
try {
return redisTemplate.opsForSet().size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}


/**
* 移除值为value的
*
* @param key 键
* @param values 值 可以是多个
* @return 移除的个数
*/

public long setRemove(String key, Object... values) {
try {
Long count = redisTemplate.opsForSet().remove(key, values);
return count;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}

// ===============================list=================================

/**
* 获取list缓存的内容
*
* @param key 键
* @param start 开始
* @param end 结束 0 到 -1代表所有值
*/
public List<Object> lGet(String key, long start, long end) {
try {
return redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}


/**
* 获取list缓存的长度
*
* @param key 键
*/
public long lGetListSize(String key) {
try {
return redisTemplate.opsForList().size(key);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}
}


/**
* 通过索引 获取list中的值
*
* @param key 键
* @param index 索引 index>=0时, 0 表头,1 第二个元素,依次类推;index<0时,-1,表尾,-2倒数第二个元素,依次类推
*/
public Object lGetIndex(String key, long index) {
try {
return redisTemplate.opsForList().index(key, index);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}


/**
* 将list放入缓存
*
* @param key 键
* @param value 值
*/
public boolean lSet(String key, Object value) {
try {
redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 将list放入缓存
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒)
*/
public boolean lSet(String key, Object value, long time) {
try {
redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);
if (time > 0)
expire(key, time);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}

}


/**
* 将list放入缓存
*
* @param key 键
* @param value 值
* @return
*/
public boolean lSet(String key, List<Object> value) {
try {
redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}

}


/**
* 将list放入缓存
*
* @param key 键
* @param value 值
* @param time 时间(秒)
* @return
*/
public boolean lSet(String key, List<Object> value, long time) {
try {
redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value);
if (time > 0)
expire(key, time);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 根据索引修改list中的某条数据
*
* @param key 键
* @param index 索引
* @param value 值
* @return
*/

public boolean lUpdateIndex(String key, long index, Object value) {
try {
redisTemplate.opsForList().set(key, index, value);
return true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}


/**
* 移除N个值为value
*
* @param key 键
* @param count 移除多少个
* @param value 值
* @return 移除的个数
*/

public long lRemove(String key, long count, Object value) {
try {
Long remove = redisTemplate.opsForList().remove(key, count, value);
return remove;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return 0;
}

}

}