【Redis】事务

梦里梦外; 2021-09-04 04:41 403阅读 0赞

如果你对Redis总体上没有认识,建议先看看我之前的博客，对Redis有详细的介绍。  
[和面试官从NoSql谈起【Redis】][NoSql_Redis]  
[【Redis】的五大基本类型][Redis]

前言：  
大白头同学今天问我,说她最近在使用Redis做缓存,问我Redis有事务管理吗？我的第一意识就是：既然Redis是数据库，那么它就肯定像MySQL一样是有事务的。大白头同学又问Redis中的事务也能保证原子性吗？我说不能。但是为什么不能，我一时语塞不能回答出来。

### 文章目录 ###

*  Redis中有事务吗？
 *  Redis的事务如何执行
 *  Redis事务中如果有错误，Redis如何处理？
 *   *  编译时错误
     *  运行时错误
 *  Redis实现乐观锁
 *   *  模拟多线程下的Redis事务

# Redis中有事务吗？ #

Redis中可以实现事务，也就是能够将多条命令（多个操作）变成一个操作去执行。但是Redis中事务不保证原子性

`Redis事务的本质:一组命令的集合`

原因：

Redis中的事务其实是Redis中命令的组合，Redis中单条命令是保证原子性的，但是事务中组合多条命令的时候并不能保证原子性。也就是说，多条命令组合的事务在Redis中如果前面的命令正确执行，但是后面的命令出错（这里指的是运行时错误），那么前面的命令是可以正常执行的，而后面的命令是没有执行的。

画个图简单理解一下:

![image-20201228104318658][]

一个事务中的所有命令会被序列化，在事务执行过程中，按照顺序执行

`Redis事务的特性:`一次性，顺序性，排他性。

Redis的事务就好像一个队列，多个Redis的命令在队列中排列，一个一个出队执行，因此前面的执行成功，后面的不一定执行成功，后面的命令即使执行失败，也不会对已经执行的命令造成影响。

# Redis的事务如何执行 #

注意:事务在执行之后需要再次开启事务,一个事务是不能重复利用的

*  开启事务：`multi`
 *  命令入队:Redis自动压入队
 *  执行事务:`exec`

mylocalhost:0>multi  # 开启事务
    "OK"
    mylocalhost:0>set k1 v1  # 命令入队
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>set k2 v2  # 命令入队
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>set k3 v3  # 命令入队
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>exec  # 执行事务
     1)  "OK"
     2)  "OK"
     3)  "OK"
     4)  "OK"
     5)  "OK"
     6)  "OK"
     7)  "OK"
    mylocalhost:0>get k1
    "v1"
    mylocalhost:0>get k2
    "v2"
    mylocalhost:0>get k3
    "v3"

*  除了在开启事务之后可以执行事务以外,也可以放弃事务,不去执行事务:`discard`

一旦放弃事务,那么事务队列中的所有命令都不会执行，这也从侧面说明了Redis的事务是在调用执行命令的时候才真正执行（也就是出队），而不是在命令添加到队列的时候

# Redis事务中如果有错误，Redis如何处理？ #

在编写Redis事务时，可以会导致编写的事务命令是错误，这种错误大致可以分为两类，编译时错误和运行时错误，了解Redis对于这两种错误的处理方式，能更加合理的使用Redis（首先你就知道了Redis在发生错误时，到底做了什么事）。

## 编译时错误 ##

Redis的编译时错误指的是：代码错误，也就是命令有错。事务中所有的命令都不会被执行

mylocalhost:0>multi
    "OK"
    mylocalhost:0>set k1 v1
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>set k2 v2
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>getset k2   #命令出错
    "ERR wrong number of arguments for 'getset' command"
    mylocalhost:0>set k3 v3
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>get k3
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>exec  # 导致所有的命令都没有执行
    "EXECABORT Transaction discarded because of previous errors."

## 运行时错误 ##

运行时错误（代码逻辑错，比如像1/0）。事务中除了该出错命令以外，其他命令是能正常执行的

mylocalhost:0>set k1 "str" #在事务开启之前,我们将k1设置为字符串tr
    "OK"
    mylocalhost:0>multi #开启事务
    "OK"
    mylocalhost:0>incr k1  # k1自增1 这里的代码会运行出错,因为自增只能是数字类型的
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>set k2 v2  
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>set k3 v3
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>get k3
    "QUEUED"
    mylocalhost:0>exec  #执行事务
     1)  "OK"
     2)  "ERR value is not an integer or out of range"  # 该命令执行出错
     3)  "OK"   # 其余的代码都能正常执行
     4)  "OK"
     5)  "OK"
     6)  "OK"
     7)  "OK"
     8)  "v3"
     9)  "OK"

# Redis实现乐观锁 #

> 什么是悲观锁?

悲观锁，顾名思义就是很悲观，当前线程在执行事务时，总感觉其他事务也会执行（可能会导致线程安全问题），因此它就给自己的操作上锁，只允许当前线程访问，当当前线程访问结束之后才让其他线程访问。

> 什么是乐观锁?

乐观锁，顾名思义就是很乐观，认为自己访问的时候其他线程是不会访问的，因此不加锁，但是如果保证数据的一致性呢？是通过对照之前的版本（类似于之前在MySQL中学习的version和JUC中的CAS思想）。

Redis是可以实现乐观锁的。使用的是监控的方式。

local:0>set money 100  #设置初始金钱100
    "OK"
    local:0>set out 0  #设置初始消费0
    "OK"
    local:0>watch money  # 监控金钱
    "OK"
    local:0>multi  #开启事务 在事务执行期间没有其他线程改变金钱100,那么事务正常执行
    "OK"
    local:0>decrby money 20  # 金钱-20
    "QUEUED"
    local:0>incrby out 20   #消费+20 
    "QUEUED"
    local:0>exec  # 执行事务
     1)  "OK"
     2)  "80"
     3)  "OK"
     4)  "20"
     5)  "OK"

## 模拟多线程下的Redis事务 ##

第一个客户端

local:0>set money 100  # 设置初始金币100
    "OK"
    local:0>set money 20  #设置初始花费20
    "OK"
    local:0>watch money #监控金钱
    "OK"
    local:0>multi  #开启事务
    "OK"
    local:0>decrby money 20  # 金钱-20
    "QUEUED"
    local:0>incrby out 20 # 消费+20
    "QUEUED"

第二个客户端

mylocalhost:0>set money 1000 # 在第一个客户端开启事务,并启动监控时,修改了金钱的值
    "OK"

第一个客户端

local:0>exec  # 执行事务,发现没有输出,也就是没有执行任何事务中的操作
    local:0>get money
    "1000"
    local:0>unwatch  #放弃监视之后，如果后续还需要对该数据进行操作，那么就用watch去重新监视 然后去执行
    "OK"
    local:0>watch money  #重新开启了监视
    "OK"
    local:0>multi #开启事务
    "OK"
    local:0>decrby money 20  #金币-20
    "QUEUED"
    local:0>incrby out 20  #消费-20
    "QUEUED"
    local:0>exec #执行事务,发现执行成功
     1)  "OK"
     2)  "980"
     3)  "OK"
     4)  "20"
     5)  "OK"

其实这就是乐观锁的思想:在当前线程执行时,发现了别的线程对这个数据进行了修改,那么我们这次就不对这个数据进行操作,而是获取新的数据后然后再对数据进行修改,很类似CAS的思想。是一种自旋的思想。

[NoSql_Redis]: https://blog.csdn.net/qq_40742223/article/details/111768373
[Redis]: https://blog.csdn.net/qq_40742223/article/details/111828279
[image-20201228104318658]: /images/20210724/8a4d07620e3c4746abe557f41708dca7.png