目錄
- 前言
- 《Redis常用命令及示例總結（API）》：https://www.cnblogs.com/dlhjw/p/15639773.html
- 1. 發布訂閱
- 1.1 頻道的訂閱與退訂
- 1.2 模式的訂閱與退訂
- 1.3 發送訊息
- 1.4 查看訂閱訊息
- 2. 事務
- 2.1 事務的實作
- 2.2 WATCH 命令的實作
- 2.3 事務的 ACID 性質
- 最后
前言
參考資料：《Redis設計與實作 第二版》；
第三部分為獨立功能的實作，主要由以下模塊組成：發布訂閱、事務、Lua 腳本、排序、二進制位陣列、慢查詢日志、監視器；
本篇將介紹 Redis 的發布訂閱與事務，Redis 提供了頻道與模式的訂閱與退訂，支持對頻道發送訊息，Redis 的事務機制支持一次性、按順序執行多個命令，以及事務的 ACID 性質；
與本章相關的 Redis 命令總結在下篇文章，歡迎點擊收藏，本篇將不再重復：
《Redis常用命令及示例總結（API）》：https://www.cnblogs.com/dlhjw/p/15639773.html
1. 發布訂閱
1.1 頻道的訂閱與退訂
-
客戶端使用 SUBSCRIBE 命令訂閱某個或某些頻道；
-
客戶端使用 UNSUBSCRIBE 命令退訂頻道；
-
Redis 將所有頻道的訂閱關系保存在服務器狀態的
pubsub_challens字典里：struct redisService{ //... //保存所有頻道的訂閱關系 dict *pubsub_channels; };
- 頻道訂閱的情況：
- 頻道已有其他訂閱者，則將客戶端添加到訂閱者鏈表末端；
- 反之，字典里沒有該頻道，則創建一個鍵值對項；
- 頻道退訂的情況：
- 找到頻道對應鏈表，洗掉客戶端資訊；
- 若洗掉后鏈表長度為0，則洗掉鍵；
1.2 模式的訂閱與退訂
-
客戶端使用 PSUBSCRIBE 命令訂閱某個或某些模式；
-
客戶端使用 PUNSUBSCRIBE 命令退訂模式；
-
Redis 將所有模式的訂閱關系保存在服務器狀態的
pubsub_patterns鏈表里：struct redisServer{ //... //保存所有模式訂閱關系，記錄被訂閱的模式 list *pubsub_patterns; }; -
pubsub_patterns鏈表保存的結構體如下：typedef struct pubsubPattern{ //訂閱模式的客戶端 redisClient *client; //被訂閱的模式 robj *pattern; } pubsubPattern;
- 客戶端在訂閱模式時，會創建一個
pubsubPattern結構體，并添加到鏈表尾部； - 客戶端在退訂模式時，遍歷鏈表洗掉對應模式；
1.3 發送訊息
- 客戶端執行 PUBLISH channel message 命令將 message 訊息發送給 channel 頻道，然后服務器將訊息發送給頻道與模式訂閱者；
- 將訊息發送給頻道訂閱者：
- 在
pubsub_channels字典里找到頻道channel的所有訂閱者名單（鏈表），然后將訊息發送給名單上的所有客戶端；
- 在
- 將訊息發送給模式訂閱者：
- 遍歷
pubsub_patterns鏈表，查找與channel頻道相匹配的模式，然后將訊息發送給訂閱了這些模式的客戶端；
- 遍歷
1.4 查看訂閱訊息
- 客戶端使用 PUBSUB 命令查看頻道或模式的相關資訊；
- PUBSUB CHANNELS [pattern] 命令用于回傳服務器當前被訂閱的頻道；
- PUBSUB NUMSUB [channel ...] 命令接受任意多個頻道作為輸入引數，回傳這些頻道的訂閱者數量，通過查詢
pubsub_channels字典中對應頻道鍵的鏈表值的長度； - PUBSUB NUMPAT 命令用于回傳服務器當前被訂閱模式的數量，通過查詢
pubsub_patterns鏈表的長度；
2. 事務
- 事務提供一種將多個命令打包，然后一次性、按順序執行多個命令的機制；
- 并且在事務執行期間，服務器不會中斷事務而改去執行其他客戶端的命令請求；
2.1 事務的實作
- 事務開始：
- 使用 MULTI 命令；
- 通過修改客戶端狀態中
flags屬性為 REDIS_MULTI 實作；
- 命令入隊：
- 當客戶端切換到事務模式時，會根據命令不同采取不同的操作；
- 與事務相關的命令有：EXEC、DISCARD、WATCH、MULTI；
- 事務佇列：
-
Redis 客戶端里有事務狀態屬性
mstate：typedef struct redisClient{ //... //事務狀態 multiState mstate; } redisClient; -
multiState事務狀態結構，包含事務佇列與計數器：typedef struct multiState{ //事務佇列，FIFO排序 multiCmd *commands; //已入隊命令計數 int count; } multiState;
-
- 執行事務：
- 處于事務狀態的客戶端向服務器發送 EXEC 命令時，會執行事務；
- 服務器遍歷客戶端的事務佇列，執行佇列中保存的所有命令，將執行結果回傳給客戶端；
2.2 WATCH 命令的實作
-
WATCH 命令是一個樂觀鎖；
-
在執行 EXEC 命令前：監視任意數量的資料庫建；
-
在執行 EXEC 命令時：檢查被監視的鍵是否至少有一個已經被修改，是則拒絕執行事務，回傳錯誤；
-
Redis 資料庫保存一個
watched_keys字典：typedef struct redisDb{ //... // 字典，鍵表示被 WATCH 命令監視的資料庫鍵；值為鏈表，記錄監視該鍵的客戶 端 dict *watched_keys; } redisDb; -
所有對資料庫進行修改的命令，在執行后都會呼叫
multi.c/touchWatchKey函式對watched_keys字典進行檢查：- 如果有客戶端監視被修改的鍵，則將客戶端的 REDIS_DIRTY_CAS 標識打開，表示客戶端的事務安全性被破壞；
-
服務器接收到 EXEC 命令時，會根據客戶端是否打開 REDIS_DIRTY_CAS 標識決定是否執行事務：
- 如果打開，說明本次提交不安全，服務器會拒絕執行客戶端提交的事務；
- 否則說明事務安全，可以提交；
2.3 事務的 ACID 性質
- Redis 資料庫的事務具有原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)、耐久性(Durability)；
- 原子性：
- 事務佇列要么全部執行，要么一個都不執行；
- Redis 不支持事務回滾機制(rollback)，事務佇列中某個命令在執行期間出現錯誤，后續事務也會繼續執行；
- 一致性：
- 一致指：資料符合資料庫本身的定義和要求，沒有包含非法或無效的錯誤資料；
- 資料庫在執行事務之前是一致的，在執行事務之后，無論事務是否成功，資料庫也應該是一致的；
- Redis 的一致性有：入隊錯誤、執行錯誤、服務器停機；
- 隔離性：
- 資料庫中多個事務并發執行，各個事務之間不會互相影響，并且與串行執行的結果相同；
- 原因：Redis 使用單執行緒方式執行事務以及事務佇列中的命令，且服務器保證在事務執行期間不會對事務中斷；
- 耐久性：
-
當一個事務執行完畢，執行事務所得的結果會被保存到永久性存盤介質；
-
Redis 的事務耐久性由持久化模式支持：
服務器的持久化模式 事務的耐久性 說明 無持久化模式 不具有 RDB 持久化模式 不具有 服務器只會在特定條件下執行 BGSAVE AOF 持久化模式，且 appendfsync的值為always具有 程式總在執行命令后呼叫同步函式 AOF 持久化模式，且 appendfsync的值為everysec不具有 程式每秒同步一次命令資料到硬碟 AOF 持久化模式，且 appendfsync的值為no不具有 同步操作由作業系統決定 服務器打開了 no-appendfsync-on-rewrite選項不具有 該選項打開時，服務器在執行 BGSAVE 或 BGREWRITEAOF 命令時，會暫時停止對 AOF 檔案進行同步（盡可能減少 I/O 阻塞） -
不管 Redis 在上面模式下運行，在事務最后加上 SAVE 命令總可以保證事務的耐久性，但因為效率低，不具有實用性；
-
最后
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