redis实现CAS

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CAS
- multi
- watch
Jedis实现
备选方案

CAS

mysql的UPDATE，hbase的checkAndPut提供CAS操作。
redis基于watch和multi也可以实现CAS乐观锁。

multi

multi：multi开启事务，包含多个命令。
- 保证一致性、隔离性
- 命令全部成功时保证原子性，有失败则无法保证
- 无法保证持久性
exec触发。
可以理解为打包的批量执行脚本。某条命令执行失败不会导致之前的命令回滚，后续命令也会继续执行。
对比Pipeline：
- multi使用服务端缓冲，每个命令发送一次给服务端，执行过程不会有其他命令穿插。
- pipeline使用客户端缓冲，多个命令一次性发给服务端，执行过程可能有其他命令穿插。

watch

watch：监视key，如事务开始前key被改动，终止事务。
原理：
- 服务端维护key->watch这个key的client列表。
- client1完成操作后会将watch这个key的列表中其他client状态设置为CLIENT_DIRTY_CAS，并把自己从列表中删除。
- client2执行时状态为CLIENT_DIRTY_CAS直接终止事务返回失败。

Jedis实现

先开watch，再开multi。
根据 transaction.exec()执行结果是否都是OK，判断操作是否成功。
- 失败则重试或者抛异常。
- 成功则继续操作。

@Service
public class RedisCAS {@Autowiredprivate JedisPool jedisPool;private String redisKey = "cas_key";private int threadNum = 5;private ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(threadNum);private CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadNum);private AtomicInteger successCount = new AtomicInteger(0);private AtomicInteger failCount = new AtomicInteger(0);public void execute() {//初始化keyJedis cli = jedisPool.getResource();cli.set(redisKey, String.valueOf(0));//开启5个线程for (int i = 0; i < threadNum; i++) {service.submit(new AddThread("thread-" + i));}try {latch.await();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(redisKey + ": " + cli.get(redisKey));System.out.println("success: " + successCount.get() + ", fail: " + failCount.get());}public class AddThread implements Runnable {private Jedis client;private String name;public AddThread(String name) {client = jedisPool.getResource();this.name = name;}@Overridepublic void run() {try {for (int i = 0; i < 10; i++) {atomicAdd();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {client.close();latch.countDown();}}private void atomicAdd() {while (true) {//开启watchclient.watch(redisKey);int target = Integer.parseInt(client.get(redisKey)) + 1;//开启事务Transaction transaction = client.multi();transaction.set(redisKey, String.valueOf(target));List<Object> result = transaction.exec();//事务结果if (ok(result)) {System.out.println(this.name + " multi succussful, value = " + target);successCount.addAndGet(1);break;}System.out.println(this.name + " multi fail.");failCount.addAndGet(1);}}private boolean ok(List<Object> result) {return CollectionUtils.isNotEmpty(result) && result.stream().allMatch("OK"::equals);}}
}@Configuration
public class RedisConfig {@Beanpublic JedisPool jedisPool() {JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();config.setMaxIdle(10);config.setMaxWaitMillis(1000);config.setMaxTotal(30);JedisPool jedisPool = new JedisPool(config, "127.0.0.1", 6379);return jedisPool;}
}

备选方案

redis悲观锁：setnx
原因：
- 由于watch需要维护key的客户端观察者列表，key修改之后修改客户端状态会有一定的开销，不适合高并发场景。
- 某些中间件不支持watch+multi

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