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Redis中的CAS:是什么?

在Redis中,CAS是一種常用的并發(fā)控制機制。CAS是“Compare and Swap”的縮寫,它是一種樂觀鎖實現(xiàn)方式,也叫無鎖算法。CAS是指將一個內(nèi)存位置值與給定值比較,僅當兩者相同時,才將該內(nèi)存位置值修改為新值。在Redis中,CAS通過WATCH命令和multi/EXEC命令實現(xiàn)。
Redis WATCH命令
WATCH命令是用來監(jiān)視一個或多個鍵,在監(jiān)視期間,如果任意一個被監(jiān)視的鍵發(fā)生變化,服務(wù)器將不再繼續(xù)執(zhí)行事務(wù)中的其他命令,并返回一個錯誤響應(yīng),此時客戶端需要重新開始整個事務(wù)。WATCH命令的基本語法如下:
WATCH key [key ...]
下面是一個示例,演示了如何使用WATCH命令,在Redis中監(jiān)視一個鍵,當它被修改時,事務(wù)會自動回滾:
127.0.0.1:6379> SET mykey 10
OK
127.0.0.1:6379> WATCH mykey
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> INCRBY mykey 2
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY mykey 3
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) (integer) 12
2) (integer) 0
在上面的例子中,我們首先使用SET命令將mykey鍵設(shè)置為10。然后我們使用WATCH命令來監(jiān)視mykey鍵,接著開始一個事務(wù)(MULTI命令),在事務(wù)中執(zhí)行兩個命令,分別將mykey的值增加2和增加3。最后使用EXEC命令提交事務(wù)。由于我們在事務(wù)執(zhí)行之前監(jiān)視了mykey鍵,因此在事務(wù)執(zhí)行期間,如果有其他客戶端修改了mykey的值,那么當前客戶端的事務(wù)就會自動回滾。
Redis MULTI/EXEC命令
MULTI/EXEC命令用于執(zhí)行一組Redis命令,這組Redis命令可以被看成是一個原子性操作,即要么全部執(zhí)行成功,要么全部失敗。MULTI/EXEC命令的基本語法如下:
MULTI
... 命令隊列 ...
EXEC
在MULTI和EXEC之間的命令會被緩存在服務(wù)器中,直到EXEC被調(diào)用。在緩存中的命令如果沒有發(fā)生錯誤,服務(wù)器會按順序執(zhí)行這些命令。如果其中有一個命令發(fā)生錯誤,后面的所有命令都不會被執(zhí)行。如果所有命令都執(zhí)行成功,服務(wù)器將返回一個包含每個命令執(zhí)行結(jié)果的數(shù)組響應(yīng)。下面是一個示例,演示了如何使用MULTI/EXEC命令,在Redis中執(zhí)行一個事務(wù):
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> INCRBY mykey 2
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY mykey 3
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) (integer) 12
2) (integer) 15
在上面的例子中,我們使用MULTI命令來開始一個事務(wù),該事務(wù)中包含兩個INCRBY命令,分別將mykey的值增加2和增加3。然后我們使用EXEC命令提交該事務(wù)。由于該事務(wù)中的兩個命令都執(zhí)行成功,因此服務(wù)器返回了包含結(jié)果的數(shù)組。第一個結(jié)果是將mykey的值增加2所得到的結(jié)果(12),第二個結(jié)果是將mykey的值增加3所得到的結(jié)果(15)。
在一個Redis事務(wù)中,如果我們使用CAS來更新某一個鍵時,可以通過以下方式實現(xiàn):
# 開始事務(wù)
WATCH key
val = GET key
# 判斷當前val值是否為預(yù)期值
if val == expected_val:
# 更新val值
MULTI
SET key new_val
EXEC
else:
# val值已被修改,事務(wù)失敗
UNWATCH
在事務(wù)中,我們使用WATCH命令來監(jiān)視鍵key,然后獲取該鍵的值,如果該值等于我們的期望值expected_val,就開始一個新的事務(wù),然后使用MULTI/EXEC命令將鍵key的值更新為new_val。如果鍵key的值在WATCH命令和GET命令之間被其他客戶端修改了,當前客戶端的事務(wù)就會自動回滾,此時我們可以使用UNWATCH命令釋放對key的監(jiān)視。
總結(jié)
CAS是一種樂觀鎖實現(xiàn)方式,也叫無鎖算法,在并發(fā)控制中應(yīng)用廣泛。在Redis中,CAS通過WATCH命令和MULTI/EXEC命令實現(xiàn),即首先使用WATCH命令監(jiān)視一個或多個鍵,在事務(wù)中使用CAS更新某一個鍵時,需要先獲取該鍵的值,并判斷該值是否等于期望值,只有在該值等于期望值時,才將該鍵的值更新為新值,并在事務(wù)提交前使用MULTI/EXEC命令將所有更新操作打包成一個原子性操作。如果在事務(wù)提交前,被監(jiān)視的鍵被其他客戶端修改了,當前客戶端的事務(wù)就會自動回滾。
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本文題目:Redis中的CAS是什么(Redis的cas是什么)
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