一文了解：Redis事务

Posted 2022-06-14 imeng

Redis事务

事务提供了一种"将多个命令打包，一次性提交并按顺序执行"的机制，提交后在事务执行中不会中断。只有在执行完所有命令后才会继续执行来自其他客户的消息。

Redis中的使用

Redis通过multi，exec，discard，watch实现事务功能。

1. multi：开始事务
2. exec：提交事务并执行
3. discard：取消事务
4. watch：事务开始之前监视任意数量的键

> multi
OK
> set bookName "Redis"
QUEUED
> get bookName
QUEUED
> sadd tag "Redis" "New Book"
QUEUED
> smembers tag
QUEUED
> exec
1) OK
2) "Redis"
3) (integer) 2
4) 1) "Redis"
   2) "New Book"

开始事务

> multi
OK

这个命令将Redis_multi选项打开，让客户端从非事务状态变为事务状态

命令入队

> set bookName "Redis"
QUEUED
> get bookName
QUEUED
> sadd tag "Redis" "New Book"
QUEUED
> smembers tag
QUEUED

在事务状态中，Redis命令并不是立即执行的，而是进入一个先进先出的事务队列。QUEUED表示这个命令已经入了事务队列。

执行事务

> exec
1) OK
2) "Redis"
3) (integer) 2
4) 1) "Redis"
   2) "New Book"

当执行exec命令时，Redis根据客户端所保存的事务队列， 以先进先出的方式执行事务队列中的命令： 最先入队的命令最先执行， 而最后入队的命令最后执行。
当exec命令执行完毕时，Redis会将结果保存到一个回复队列，并将回复队列返回给客户端。客户端从事务状态退出，一个事务执行完毕。

discard命令

> multi
OK
> set author "lisi"
QUEUED
> discard
OK
> get author
(nil)

discard取消一个事务的命令，表示这个事务被取消。客户端从事务状态退出，回到非事务状态，Redis_multi选项关闭。

watch命令

# Redis客户端1
> watch letter
OK
> multi
OK
> set letter a
QUEUED
> exec
(nil)


# Redis客户端2
> set letter b
OK

# Redis客户端1
> get letter
"b"

设置监控letter键，客户端1进入事务，设置letter的value为a，未提交事务。客户端2设置letter的value为b。回到客户端1提交事务返回的结果为nil，调用get命令得到letter为b。这说明当letter键在其他客户端改变后，事务被取消了，不会被执行，返回失败。

watch命令在事务开始之前监视任意数量的键：当调用exce命令执行事务时，如果任意一个被监视的键已经被其他客户端修改了，那么整个事务不再执行，直接返回失败。

事务异常

命令错误

> set letter ac
QUEUED
> get letter ac
(error) ERR wrong number of arguments for 'get' command
> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

事务中命令异常属于语法错误，将导致事务无法执行。

运行时异常

> multi
OK
> lpush books "Redis"
QUEUED
> incr books
QUEUED
> lpush books "Python"
QUEUED
> lrange books 0 -1
QUEUED
> exec
1) (integer) 1
2) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
3) (integer) 2
4) 1) "Python"
   2) "Redis"

上面的例子是事务执行到中间遇到失败了，因为不能对一个字符串进行incr命令，事务在遇到命令执行失败后，后续的命令还继续执行，所以books的值能继续得到设置。这种异常只有程序员在代码中避免。

事务的ACID

原子性

原子意味着要么一起成功执行，要么一起失败回滚。Redis提供的所有API都是原子操作。那么Redis事务只要保证在一批操作中保证原子性，但是在运行时异常中，在一个事务中一个命令出现异常，其他命令还是会继续执行，事务没有回滚机制，所以Redis事务是不保证原子性的。

一致性

事务异常

如果命令错误事务无法执行，如果是运行时异常，Redis会将错误包含在返回结果中，并不影响后续执行，所以事务是一致性的。

Redis进程被终结

在纯内存模式下，Redis没有做持久化，重启之后数据库是空白的，所以是事务一致性的。

在RDB模式下，事务并不会在中途执行保存RDB文件的工作，只有在事务执行完后，RDB工作才可能会开始。所以在事务执行过程中Redis进程被杀死，不管成功多少都不会保存到RDB文件中，所以是一致性的。

在AOF模式下，事务部分语句被写入AOF文件并保存成功，不完整的事务被保存到了AOF文件，当重启Redis时，检查AOF文件不完整，Redis退出并报错。需要把这段不完整的事务删除后才能重启成功，所以是一致性的。

在AOF模式下，事务并未被写入AOF文件，所以重启后Redis数据库是最近一次成功保存到AOF文件中的数据。并没有这次事务的数据，所以是以一致性的。

隔离性

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。所以事务是带有隔离性的。

持久性

在纯内存模式下，事务肯定不是持续性的。

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模式下的事务也是不持久的。

在AOF模式下，将命令添加到AOF文件中，但是对文件进行写入并不会马上写到磁盘上，而是先存储到缓冲区。所以数据保存到磁盘上有一段非常小的时间间隔。这种模式下事务也不是持久的。

结语

本人深知水平有限，欢迎指正本文错误之处。

参考资料

《Redis 设计与实现》

《Redis 开发与运维》

《Redis 深度历险：核心原理与应用实践》

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