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一、基本概念

Redis 的事务只是一组命令的集合,一个事务中的所有命令都会被序列化,执行过程中按照顺序执行,并且其它会话提交的命令不会插入到事务执行的命令序列中

1. 保证

Redis 事务可以一次执行多个命令, 并且带有以下三个重要的保证:

  1. 批量操作在发送 EXEC 命令前被放入队列缓存。
  2. 收到 EXEC 命令后进入事务执行,事务中任意命令执行失败,其余的命令依然被执行。
  3. 在事务执行过程,其他客户端提交的命令请求不会插入到事务执行命令序列中。

Redis 的事务就是一次性,顺序性,排他性的执行一个队列中的一系列命令

2. 特点

  1. Redis 的事务并没有隔离级别的概念,事务中的命令在执行之前会被放入队列缓存,并不会被实际执行,也就不存在事务内的查询要看到事务内的更新,而事务外的查询看不到的情况
  2. Redis 的单条命令时保证原子性的,但是 Redis 的事务是不保证原子性的且没有回滚。事务中的任意一条命令执行失败后,其余的命令仍然会执行 ( 但是语法错误的命令会导致事务中所有命令都不会被执行 )

3. 事务经历阶段

redis中的ACID
redis事务保证的事务的一致性(C)和隔离性(I),但并不保证原子性(A)和持久性(D)

原子性
单个 Redis 命令的执行是原子性的,但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制,所以Redis 事务的执行并不是原子性的。如果一个事务队列中的所有命令都被成功地执行,那么称这个事务执行成功。另一方面,如果 Redis 服务器进程在执行事务的过程中被停止——比如接到 KILL 信号、宿主机器停机,等等,那么事务执行失败。当事务失败时,Redis 也不会进行任何的重试或者回滚动作。

一致性
Redis 的一致性问题可以分为三部分来讨论:入队错误、执行错误、Redis 进程被终结。

隔离性(Isolation)
Redis 是单进程程序,并且它保证在执行事务时,不会对事务进行中断,事务可以运行直到执行完所有事务队列中的命令为止。因此,Redis 的事务是总是带有隔离性的。

持久性(Durability)
因为事务不过是用队列包裹起了一组 Redis 命令,并没有提供任何额外的持久性功能,所以事务的持久性由 Redis 所使用的持久化模式决定:

  1. 在单纯的内存模式下,事务肯定是不持久的。
  2. 在 RDB 模式下,服务器可能在事务执行之后、RDB 文件更新之前的这段时间失败,所以 RDB 模式下的 Redis 事务也是不持久的。
  3. 在 AOF 的“总是 SYNC ”模式下,事务的每条命令在执行成功之后,都会立即调用 fsync或 fdatasync 将事务数据写入到 AOF 文件。但是,这种保存是由后台线程进行的,主线程不会阻塞直到保存成功,所以从命令执行成功到数据保存到硬盘之间,还是有一段非常小的间隔,所以这种模式下的事务也是不持久的。其他 AOF 模式也和“总是 SYNC ”模式类似,所以它们都是不持久的

一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段:

  1. 开始事务。
  2. 命令入队。
  3. 执行事务。

二、事务开启流程

1. 基本事务

multi:标记一个事务的开启

exec:执行事务中的所有命令 ( 执行后,加的监控都会被取消 )

discard:取消事务,放弃事务中的所有命令

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> lpush key1 k1
QUEUED
127.0.0.1:6379> lpush key2 k2
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) (integer) 1
2) (integer) 1
127.0.0.1:6379> lrange key1 0 -1
1) "k1"
127.0.0.1:6379> lrange key2 0 -1
1) "k2"
127.0.0.1:6379> 

单个 Redis 命令的执行是原子性的,但 Redis 没有在事务上增加任何维持原子性的机制,所以 Redis 事务的执行并不是原子性的。

事务可以理解为一个打包的批量执行脚本,但批量指令并非原子化的操作,中间某条指令的失败不会导致前面已做指令的回滚,也不会造成后续的指令不做。

三、事务中的乐观锁

Redis 的事务中可以设置监视器,这种指令类似于乐观锁,在事务提交时监视器监视的 key 中如果有任何 key 的值已经被其它会话更改,则不会执行事务队列,同时返回 null

很类似于数据库中关于乐观锁的机制:在表中引入版本号,当想要修改的记录的版本号与预期的不一致时则修改失败

watch key1 key2 ...:监视一个或多个 key

unwatch:取消所有对 key 的监视

下面这段命令是可以正常执行完成的

2. 编译异常事务场景

当入队的时候,命令出现问题,则事务不起作用,而且抛出异常

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set key1 kk
QUEUED
127.0.0.1:6379> set key2
(error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
127.0.0.1:6379> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379>

3. 运行时异常事务场景

image.png

客户端一,开启事务,入队

127.0.0.1:6379> set money 100
OK
127.0.0.1:6379> set out 0
OK
127.0.0.1:6379> watch money
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> decrby money 20
QUEUED
127.0.0.1:6379> incrby out 20
QUEUED

客户端二,操作money监控key

127.0.0.1:6379> decrby money 20
(integer) 80
127.0.0.1:6379>

客户端一,执行事务

127.0.0.1:6379> exec
(nil)
127.0.0.1:6379>

语法错误会造成整个事务无法执行(示例中 EXEC 命令错误)
运行时错误:非语法错误,只是使用命令方式不正确比如使用 SADD 操作字符类型等等,只是错误部分报错,其他正常执行,且最后不会回滚事务。
Redis 提供了简单的事务,之所以说它简单,主要是因为它不支持事务中的回滚特性,同时无法实现命令之间的逻辑关系计算,当然也体现了 Redis 的 “keep it simple” 的特性。

附录

Redis 事务命令

下表列出了 redis 事务的相关命令:

序号命令及描述
1DISCARD 取消事务,放弃执行事务块内的所有命令。
2EXEC 执行所有事务块内的命令。
3MULTI 标记一个事务块的开始。
4UNWATCH 取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。
5[WATCH key key ...] 监视一个(或多个) key ,如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动,那么事务将被打断。

Q.E.D.


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