Redis（一） - 事物

痛定思痛。 2022-05-10 12:36 187阅读 0赞

1、什么是Redis的事物？

redis事务是一些列redis命令的集合，并且有如下两个特点：

*  事务是一个单独的隔离操作：事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。
 *  事务是一个原子操作：事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行。

2、事物的性质（ACID）

一般来说，事务有四个性质称为ACID，分别是原子性（A），一致性（C），隔离性（I）和持久性（D）。

*  原子性atomicity：redis事务保证事务中的命令要么全部执行要不全部不执行。有些文章认为redis事务对于**执行错误**不回滚违背了原子性，是偏颇的。
 *  一致性consistency：redis事务可以保证命令失败的情况下得以回滚，数据能恢复到没有执行之前的样子，是保证一致性的，除非redis进程意外终结。
 *  隔离性Isolation：redis事务是严格遵守隔离性的，原因是redis是单进程单线程模式，可以保证命令执行过程中不会被其他客户端命令打断。
 *  持久性Durability：redis事务是不保证持久性的，这是因为redis持久化策略中不管是RDB还是AOF都是异步执行的，不保证持久性是出于对性能的考虑。

3、Redis事物的错误

*  入队错误：事务在执行 [EXEC][] 之前，入队的命令可能会出错。比如说，命令可能会产生语法错误（参数数量错误，参数名错误等等），或者其他更严重的错误，比如内存不足（如果服务器使用 maxmemory 设置了最大内存限制的话）。
 *  执行错误：命令可能在 [EXEC][] 调用之后失败。举个例子，事务中的命令可能处理了错误类型的键，比如将列表命令用在了字符串键上面，诸如此类。
 *  第三种错误，redis进程终结。

4、Redis事物的用法

redis事务是通过[MULTI][]，[EXEC][]，[DISCARD][]和WATCH四个命令实现的。

[MULTI][]命令用于开启一个事务，它总是返回OK。

[MULTI][]执行之后，客户端可以继续向服务器发送任意多条命令，这些命令不会立即被执行，而是被放到一个队列中，当[EXEC][]命令被调用时，所有队列中的命令才会被执行。

另一方面，通过调用[DISCARD][]，客户端可以清空事务队列，并放弃执行事务。

*  正常执行

127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379> SET key1 v1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> HSET key2 field1 1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> SADD key3 v1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> EXEC
    1) OK
    2) (integer) 1
    3) (integer) 1

[EXEC][] 命令的回复是一个数组，数组中的每个元素都是执行事务中的命令所产生的回复。 其中，回复元素的先后顺序和命令发送的先后顺序一致。

当客户端处于事务状态时，所有传入的命令都会返回一个内容为 QUEUED 的状态回复（status reply），这些被入队的命令将在 [EXEC][]命令被调用时执行。

*  放弃事务

127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379> SET key1 1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> DISCARD
    OK
    127.0.0.1:6379> EXEC
    (error) ERR EXEC without MULTI

当执行 [DISCARD][] 命令时，事务会被放弃，事务队列会被清空，并且客户端会从事务状态中退出

*  入队错误回滚

127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379> set key1 1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> HSET key2 1
    (error) ERR wrong number of arguments for 'hset' command
    127.0.0.1:6379> SADD key3 1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> EXEC
    (error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

*  执行错误放过

127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379> HSET key1 field1 1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> HSET key2 field1 1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> EXEC
    1) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
    2) (integer) 1

当遇到执行错误时，redis放过这种错误，保证事务执行完成。

这里要注意此问题，与mysql中事务不同，在redis事务遇到执行错误的时候，不会进行回滚，而是简单的放过了，并保证其他的命令正常执行。这个区别在实现业务的时候，需要自己保证逻辑符合预期。

**WATCH命令的使用**

[WATCH][] 命令可以为 Redis 事务提供 check-and-set （CAS）行为。

被 [WATCH][] 的键会被监视，并会发觉这些键是否被改动过了。 如果有至少一个被监视的键在 [EXEC][] 执行之前被修改了， 那么整个事务都会被取消， [EXEC][] 返回空多条批量回复（null multi-bulk reply）来表示事务已经失败。

127.0.0.1:6379> WATCH key1
    OK
    127.0.0.1:6379> set key1 2
    OK
    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379> set key1 3
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> set key2 3
    QUEUED
    127.0.0.1:6379> EXEC
    (nil)

使用上面的代码， 如果在 [WATCH][] 执行之后， [EXEC][] 执行之前， 有其他客户端修改了 key1 的值， 那么当前客户端的事务就会失败。 程序需要做的， 就是不断重试这个操作， 直到没有发生碰撞为止。

这种形式的锁被称作乐观锁， 它是一种非常强大的锁机制。 并且因为大多数情况下， 不同的客户端会访问不同的键， 碰撞的情况一般都很少， 所以通常并不需要进行重试。

[EXEC]: http://doc.redisfans.com/transaction/exec.html#exec
[MULTI]: http://doc.redisfans.com/transaction/multi.html#multi
[DISCARD]: http://doc.redisfans.com/transaction/discard.html#discard
[WATCH]: http://doc.redisfans.com/transaction/watch.html#watch