Redis的事务（transaction）-原创手记-慕课网

Redis事务和传统事务的区别

事务我们都不陌生，对于关系型数据库来说，事务必须满足：

1.作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作，要么完全地执行，要么完全地不执行
2.一个逻辑工作单元要成为事务，必须满足所谓的ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）属性。

但是在Redis中，事务的定义有所不同：Redis 事务可以一次执行多个命令，并且带有以下重要保证：

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事务命令详解

在Redis中一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

开始事务。
命令入队。
执行事务。

MULTI、EXEC 、 DISCARD 和 WATCH是以上三个阶段的核心命令。对应的Jedis操作请参考GitHup：https://github.com/granett/Redis

MULTI

标记一个事务块的开始，事务块内的多条命令会按照先后顺序被放进一个队列当中，最后由 EXEC命令原子性(atomic)地执行。
返回值：总是返回 OK 。

redis> MULTI            # 标记事务开始OK

redis> INCR user_id     # 多条命令按顺序入队QUEUED

redis> INCR user_id
QUEUED

redis> INCR user_id
QUEUED

redis> PING
QUEUED

redis> EXEC             # 执行1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) PONG

EXEC

执行所有事务块内的命令。
返回值：
事务块内所有命令的返回值，按命令执行的先后顺序排列。
当操作被打断时，返回空值 nil 。

# 事务被成功执行redis> MULTI
OK

redis> INCR user_id
QUEUED

redis> INCR user_id
QUEUED

redis> INCR user_id
QUEUED

redis> PING
QUEUED

redis> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) PONG

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。
返回值：总是返回 OK 。

# 监视 key ，且事务成功执行redis> WATCH lock lock_times
OK

redis> MULTI
OK

redis> SET lock "huangz"QUEUED

redis> INCR lock_times
QUEUED

redis> EXEC
1) OK
2) (integer) 1# 监视 key ，且事务被打断redis> WATCH lock lock_times
OK

redis> MULTI
OK

redis> SET lock "joe"        # 就在这时，另一个客户端修改了 lock_times 的值QUEUED

redis> INCR lock_times
QUEUED

redis> EXEC                  # 因为 lock_times 被修改， joe 的事务执行失败(nil)

UNWATCH

取消 WATCH命令对所有 key 的监视。

注意：如果在执行 WATCH命令之后， EXEC命令或 DISCARD命令先被执行了的话，那么就不需要再执行 UNWATCH了。
因为 EXEC命令会执行事务，因此 WATCH命令的效果已经产生了；而 DISCARD命令在取消事务的同时也会取消所有对 key 的监视，因此这两个命令执行之后，就没有必要执行 UNWATCH了。

返回值：总是 OK 。

redis> WATCH lock lock_times
OK

redis> UNWATCH
OK

DISCARD

取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。
如果正在使用 WATCH命令监视某个(或某些) key，那么取消所有监视，等同于执行命令 UNWATCH。
返回值：总是返回 OK

redis> MULTI
OK

redis> PING
QUEUED

redis> SET greeting "hello"QUEUED

redis> DISCARD
OK

事务中的错误

使用事务时可能会遇上以下两种错误：

1.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
2.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。

第一种：对于发生在 EXEC执行之前的错误，客户端的做法是检查命令入队所得的返回值：如果命令入队时返回 QUEUED，那么入队成功；否则，就是入队失败。如果有命令在入队时失败，那么大部分客户端都会停止并取消这个事务。
不过，从 Redis 2.6.5 开始，服务器会对命令入队失败的情况进行记录，并在客户端调用 EXE命令时，拒绝执行并自动放弃这个事务。

第二种：至于那些在 EXEC命令执行之后所产生的错误，并没有对它们进行特别处理：即使事务中有某个/某些命令在执行时产生了错误，事务中的其他命令仍然会继续执行。即使事务中有某条/某些命令执行失败了，事务队列中的其他命令仍然会继续执行 —— Redis 不会停止执行事务中的命令。可以看出来redis里的事务并不完全等同于传统事务。

为什么 Redis 不支持回滚（roll back）

对比关系式数据库的事务处理方式， “Redis 在事务失败时不进行回滚，而是继续执行余下的命令”这种做法可能会让你觉得有点low。
官方解释如下：

Redis 命令只会因为错误的语法而失败（并且这些问题不能在入队时发现），或是命令用在了错误类型的键上面：这也就是说，从实用性的角度来说，失败的命令是由编程错误造成的，而这些错误应该在开发的过程中被发现，而不应该出现在生产环境中。
因为不需要对回滚进行支持，所以 Redis 的内部可以保持简单且快速。

有种观点认为 Redis 处理事务的做法会产生 bug ，然而需要注意的是，在通常情况下，回滚并不能解决编程错误带来的问题。举个例子，如果你本来想通过 INCR 命令将键的值加上 1 ，却不小心加上了2 ，又或者对错误类型的键执行了 INCR，回滚是没有办法处理这些情况的。

鉴于没有任何机制能避免程序员自己造成的错误，并且这类错误通常不会在生产环境中出现，所以Redis 选择了更简单、更快速的无回滚方式来处理事务。

使用watch实现CAS

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。

举个例子，假设我们需要原子性地为某个值进行增 1 操作（假设 INCR不存在）。

首先我们可能会这样做：

val = GET mykey
val = val + 1
SET mykey $val

上面的这个实现在只有一个客户端的时候可以执行得很好。但是， 当多个客户端同时对同一个键进行这样的操作时，就会产生竞争条件。

举个例子， 如果客户端 A 和 B 都读取了键原来的值，比如 10 ，那么两个客户端都会将键的值设为 11 ，但正确的结果应该是 12才对。

有了 WATCH，我们就可以轻松地解决这类问题了：

WATCH mykey

val = GET mykey
val = val + 1

MULTI
SET mykey $valEXEC</pre>

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 mykey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。

作者：激情的狼王
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