七天玩转Redis | Day4Redis事务操作

Posted 2022-02-11 灰小猿

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博主简介👨🏼‍⚕️：国内某一线互联网公司Java工程师👨🏼‍💻，业余自媒体创作者💻，CSDN博客专家🏆，Java领域优质创作者📕，华为云享专家🥇，华为HDZ核心成员👨‍💼，曾发表并出版ISEAE信息科学国际论文，全网累计发表技术博客60余万字📒，公众号【码猿编程日记】作者，坚信每一次敲动键盘都能让生活变得更智能，世界变得更有趣！

课前答疑：很多小伙伴问我零基础或者根本没有使用过Redis，可以学习嘛？当然是可以的！充分考虑到小伙伴们的学习程度有所不同，所以本次课程的所有操作都是在Windows环境下进行的，不会依赖太多的环境配置，且上手容易。已经学习过Redis的小伙伴们同样可以再学习一遍，温故而知新，还能拿CSDN定制周边！何乐而不为呢😀？

今日学习内容

今天这一篇文章主要来和大家分享一下在Redis中的事务操作以及如何通过Redis来实现乐观锁操作。

首先什么是事务？事务一般都是用于表示对数据库的一系列操作的集合，简单来说就是把多条语句放在一起执行就叫事务。它的特点是要么全执行，要么全不执行。在MySQL中事务有四大特性，分别是：原子性、一致性、隔离性、持久性，简称是ACID特性，

但是在Redis中的事务和mysql中的事务稍有不同，在Redis中的事务本质上其实是一组命令操作的集合，在事务执行的过程中，这些命令会被序列化，按照顺序依次执行。所以Redis中的事务具有的特点是：一次性、顺序性、排他性。

• 一次性：指的是Redis中的事务只执行一次，在该事务执行结束之后，这条事务的生命周期就结束了，再次执行事务时需要重新开启事务。
• 顺序性：指Redis的事务中的所有命令，都是按照先后顺序依次执行的。
• 排他性：指事务在对某一个数据进行操作的同时，其他事务或其他命令不能对这个数据进行操作。

Redis中的事务是没有隔离性的，因此也更不具备隔离级别这一说法，并且Redis的事务并不是直接执行的，而是需要经过命令提交时候才能执行，Redis事务的执行流程图如下：

同时Redis的单条命令具有原子性（也就是要么成功，要么失败），但是对于存在多条命令的Redis事务来说，不具备原子性，也就是说如果事务中有其他命令执行失败了，其他命令还会执行下去。

（1）正常执行事务

我们先来模拟一个事务正常执行的过程，

第一步，开启事务

在事务执行之前，我们需要先使用MULTI命令来开启事务，

开启事务命令

MULTI

第二步，命令入队

开启事务时候就需要向该事务中加入命令，将命令入队，这一步你可以任意写入你想要执行的命令。注意：在将命令添加到队列之后，命令并不会立即执行，而是返回一个QUEUED，表示入队成功！

第三步，提交命令

在我们将所有的命令都入队之后，就可以提交执行这个事务了，提交事务的命令是：

提交事务

EXEC

事务提交之后就会按照我们入队的命令的顺序来执行命令，在命令执行完毕之后就会将这个事务自动关闭。并且返回事务中所有命令的执行结果！

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET k2 v2
QUEUED
127.0.0.1:6379> GET k1
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET k3 v3
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) OK
3) "v1"
4) OK

（2）取消事务执行

如果在我们的事务没有提交之前，你想要取消执行这个事务，那么可以使用DISCARD命令，这样这个事务就会被自动取消，其中入队的命令也不会被执行，在下一次执行事务时还需要重新再开启事务！

取消事务

DISCARD

如我们取消正在向队列中加入命令的事务：

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET k4 v4
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET k5 v5
QUEUED
127.0.0.1:6379> DISCARD
OK

（3）事务编译时异常

在事务执行或者命令入队的时候也是会发生错误的，和在Java代码中一样，如果我们的命令在书写上就存在明显代码错误，那么就会发生编译时异常，这个时候会有错误提示，但是事务仍能提交，但是提交之后，整个事务队列中的命令都不会执行，

比如下面的例子，我们随便写入一个不存在的命令并提交执行，执行完之后去查看我们的数据是否添加成功！

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET k5 v5
QUEUED
127.0.0.1:6379> SETGET k6 v6    #输入错误命令
(error) ERR unknown command `SETGET`, with args beginning with: `K6`, `V6`,
127.0.0.1:6379> GET k5
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC    #事务执行报错
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> GET k6
(nil)

（4）运行时异常

运行时异常与编译时异常不同，运行时一样在编写代码时不会提示，一般情况下是我们的代码编写正确，但是存在逻辑问题，比如1/0这样的。

在Redis中如果事务中的命令存在运行时异常，那么在提交事务之后，不存在异常的命令同样会被执行，异常的命令会单独执行失败！

如下，我们在事务中输入一个运行时会发生错误的命令INCR k9，给k9加一，但是k9并不存在，所以在提交事务之后该命令会执行失败，但是其他没有异常的命令可以执行成功！

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET k7 v7
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCR k9    #该命令运行时会报错，因为不存在k9
QUEUED
127.0.0.1:6379> GET k7
QUEUED
127.0.0.1:6379> SET k8 v8
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC    #事务可以正常提交，但是异常的命令单独报错
1) OK
2) (error) ERR value is not an integer or out of range
3) "v7"
4) OK
127.0.0.1:6379> GET k8    #可以正常获取到k8的值
"v8"

（5）Redis乐观锁实现

Redis中其实也是有锁的机制的，而且锁可以分为乐观锁和悲观锁，

• 悲观锁：认为什么时候都可能出错，所以在任何时候都会加锁
• 乐观锁：认为什么时候都不会出错，所以什么时候都不会加锁，在更新数据的时候只需要去判断，在此期间是否有人修改过这个数据即可！

所以如果想要实现乐观锁，我们需要使用一个命令去监控我们要操作的字段，在Redis中这个命令是：

WATCH key

• key要监控的字段的索引

如果想要实现锁，那么一定是要伴随着事务进行的。

我们以超市消费作为一个例子来实现Redis的乐观锁和监控，先定义一个money字段表示我们的钱，定义一个outMoney字段表示花出去的钱，我们现在要开启一个事务执行下面这样一个任务：“money'花出去10元，则outMoney增加10元”，在开启事务之前先使用WATCH命令去监控money字段。

127.0.0.1:6379> SET money 100    #设置money为100
OK    
127.0.0.1:6379> SET outMoney 0    #设置outMoney为100
OK
127.0.0.1:6379> WATCH money        #监控money
OK
127.0.0.1:6379> MULTI    #开启事务
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY money 10    #money减10
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY outMoney 10    #outMoney加10
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC    #提交事务，执行成功
1) (integer) 90
2) (integer) 10

上面是一个正确的操作，没有问题，

但是如果我们现在重复刚才的操作（正常情况下money应该变成80），但是并不急着提交事务，而且开启一个新的Redis客户端，在其中对我们的money加10，之后再提交上一个上一个事务，就会提示我们的money已经被修改，这个时候事务一定是执行失败的！
如下：

1、首先去监控money，并开始一个事务，将命令入队，但是不去提交，

127.0.0.1:6379> WATCH money
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY money 10
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY outMoney 10
QUEUED

2、打开一个新的Redis客户端，修改money的值

127.0.0.1:6379> INCRBY money 10
(integer) 100

3、返回第一个Redis客户端，提交修改，并查询money的值，显示money值为100

127.0.0.1:6379> WATCH money
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY money 10
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY outMoney 10
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
(nil)
127.0.0.1:6379> GET money
"100"

 这就说明，在给字段添加监控的情况下通过事务去操作字段，如果在未提交时，有新的命令修改了字段值，那么事务一定会提交失败，但是在未监控的情况下，事务仍能提交成功！这就是Redis的乐观锁实现！

所以在实现乐观锁时，开启事务之前，一定要先给字段增加监控！

所以：Redis是可以实现乐观锁的！（面试的时候可是经常会问的！）

另外注意：Redis在每次事务提交之后，无论事务执行成功与否，该事务都会关闭，监控也会自动取消，在下次执行事务时都需要重新开启！

今日总结

今天主要和大家讲解了在Redis中的事务操作，它是保护数据安全的一大举措，而且在开发中Redis的事务使用也是非常广泛的，所以Redis的事务和乐观锁的实现，小伙伴们一定要记住哈，而且这也是面试的高频！

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