Wie Redis die Konsistenz verteilter Transaktionen erreicht

Redis ist eine leistungsstarke Datenbank mit verteiltem Speicher, die in verteilten Systemen weit verbreitet ist. In verteilten Systemen war es schon immer ein Problem, Transaktionskonsistenz zu erreichen, und der von Redis bereitgestellte Transaktionsmechanismus kann Entwicklern bei der Lösung dieses Problems helfen. In diesem Artikel wird vorgestellt, wie Redis die Konsistenz verteilter Transaktionen erreicht, und Codebeispiele gezeigt.

1. Einführung in den Redis-Transaktionsmechanismus

Redis bietet in Version 2.0 einen Transaktionsmechanismus, der durch fünf Befehle implementiert wird: MULTI, EXEC, WATCH, DISCARD und UNWATCH. Die Vorgänge in der Transaktion werden nacheinander in einer Warteschlange aufgezeichnet und beim Aufruf des EXEC-Befehls stapelweise ausgeführt. Wenn die gesamte Transaktion erfolgreich übermittelt wurde, werden alle Vorgänge in der Datensatzwarteschlange nacheinander ausgeführt. Wenn ein Vorgang fehlschlägt, wird die gesamte Transaktion zurückgesetzt. Mehrere Clients können gleichzeitig ihre eigenen Transaktionen starten. Da sie in der Operationsdatensatzwarteschlange ausgeführt werden, sind die Transaktionen unabhängig voneinander.

2. Prinzip der verteilten Transaktionsimplementierung von Redis

In eigenständigen Redis-Transaktionen wird jeder Client durch denselben Prozess verarbeitet, aber in einer verteilten Situation kann jeder Client einer anderen Redis-Instanz entsprechen implementiert werden, um die Richtigkeit der Daten sicherzustellen.

Der Schlüssel zur Implementierung verteilter Transaktionen in Redis liegt in den Befehlen WATCH und UNWATCH. Jeder Client kann über den WATCH-Befehl einige Schlüsseldaten in Redis markieren. Wenn diese Daten von anderen Clients geändert werden, wird die Transaktion des Clients beendet. Diese Markierung kann mit dem Befehl UNWATCH entfernt werden. Der Grund dafür ist, dass beim Starten einer Transaktion durch den Benutzer bei gleichem Schreibwettbewerb mit anderen Clients die Transaktion zurückgesetzt und ein Transaktionsfehlersignal gesetzt wird. In diesem Prozess muss der Client alle seine zu überwachenden Schlüsseldaten eindeutig identifizieren. Wenn ein Konflikt auftritt, verwendet der Client diese Identifizierungen, um zu bestimmen, ob die Transaktion zurückgesetzt werden muss. Wenn ein Rollback erforderlich ist, versucht der Client die Transaktion erneut.

3. Codebeispiel

Im Folgenden verwenden wir Python, um eine einfache verteilte Transaktion zu implementieren, indem wir zwei Clients simulieren, um Transaktionen auf verschiedenen Redis-Instanzen auszuführen, um Übertragungsvorgänge zu implementieren. Die Übertragung muss erfolgreich sein und kann mit dem Befehl WATCH/UNWATCH implementiert werden. Konsistenzkontrolle.

Voraussetzungen:

• Python 3.x
• Redis-py

Der Code lautet wie folgt:

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

Im Code werden zwei neue Redis-Instanzen erstellt. Anschließend wird eine Übertragungsfunktion definiert, die einen Übertragungsvorgang simuliert und die Parameter from_user, to_user und value der Übertragung übergeben muss. Innerhalb der Funktion besteht der Kernteil darin, den WATCH-Befehl zu verwenden, um die Balance-Werte von from_user und to_user auf zwei Redis-Instanzen zu überwachen, um Race Conditions während des Übertragungsprozesses zu vermeiden. Verwenden Sie dann die Transaktion, um den Saldo auf den beiden Redis-Instanzen zu ändern und die Konsistenz des Übertragungsvorgangs sicherzustellen.

Zusammenfassung

Redis unterstützt Transaktionsmechanismen, die die Konsistenz auf einer einzelnen Redis-Instanz gewährleisten können. In einer verteilten Umgebung muss jedoch ein verteilter Transaktionsmechanismus eingeführt werden, um die Konsistenz auf mehreren Redis-Instanzen sicherzustellen. Redis implementiert diesen Mechanismus über die Befehle WATCH und UNWATCH. Anhand von Codebeispielen können wir die Implementierungsprinzipien verteilter Redis-Transaktionen besser verstehen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie Redis die Konsistenz verteilter Transaktionen erreicht. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!