Redis事务操作（六）

07 Redis 评论

1. Redis事务定义

Redis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、按顺序的执行，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。

Redis事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队。

2. Multi、Exec、discard

从输入Multi命令开始，输入的命令都会依次进入命令队列中，但不会立即执行，直到输入Exec后，redis会将之前的命令依次执行。

组队的过程中可以通过discard放弃组队。

Redis事务分2个阶段：

  • 组队阶段：只是将所有的命令加入队列

  • 执行阶段：依次执行队列中的命令，在执行这些命令的过程中，不会被其他客户端发送的请求命令插队或者打断。

2.1 常用命令

  1. multi： 标记一个事务块的开始

    标记一个事务的开始，事务块内的多条命令会按照先后顺序被放进一个队列中，最后由exec命令原子性(atomic)的执行。

    示例： 
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    127.0.0.1:6379> multi    #标记事务开始
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> incr userId     # 多条命令按顺序入队，返回值为QUEUED，表示这个命令加入队列了，还没有被执行。
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incr userId
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incr userId
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> ping
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec          #执行
    1) (integer) 1
    2) (integer) 2
    3) (integer) 3
    4) PONG                           #如果ping通了，返回pong
  2. exec：执行所有事务块内的命令

    执行事务块内的所有命令

    加入某个（某些）key正处于watch命令的监视之下，且事务块有和这个（这些）key相关的命令，那么exec命令只在这个(这些)key没有被其他命令所改动的情况下执行并生效，否则该事务被打断abort

    当操作被打断是，返回空值nil

    示例1： 
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    127.0.0.1:6379> watch lock lock_times     #watch监听多个key 
    OK  
    127.0.0.1:6379> multi                     #开启事务
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> set lock "hangz"      #设置值
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incr lock_times
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec                  #执行
    1) OK
    2) (integer) 1
    示例2： 
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    127.0.0.1:6379> watch k1 k2
    OK
    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1         #另外一个客户端执行了set k1 aaa，修改了k1的值
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incr k2
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec              # 因为k1被修改，事务执行失败
    (nil)
  3. discard：取消事务

    取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。 总是返回 OK

    示例： 
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    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> ping
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> set name xiaoyuge
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> discard
    OK

3. 事务的错误处理

  1. 情况一：组队中命令有误，导致所有命令取消执行

    示例代码：事务中执行了3个set命令，而第3个set命令有问题，加入队列失败，最后在执行exec时，所有命令被取消执行

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    127.0.0.1:6379> multi                     #开启一个事务块
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> set name xiaoyuge     
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> set age 18
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> set address           #命令有问题，导致加入队列失败
    (error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
    127.0.0.1:6379(TX)> exec                  #执行exec的时候，事务中所有命令都被取消
    (error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

  2. 情况二：组队没有问题，执行中部分成功部分失败

    示例代码如下，事务中有3个命令，3个命令都入队列成功了，执行exec命令的时候，1和3命令成功了，第2个失败了

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    127.0.0.1:6379> multi
    OK
    127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> incr k1          #命令2：k1的值递增1，由于k1的值不是数字，执行的时候会失败的
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> set k2 v2
    QUEUED
    127.0.0.1:6379(TX)> exec             #执行命令，1和3命令成功，第2个失败了
    1) OK
    2) (error) ERR value is not an integer or out of range
    3) OK
    127.0.0.1:6379> mget k1 k2            #查看k1和k2的值
    1) "v1"
    2) "v2"

4. 事务冲突的问题

例子：

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你的账户中只有10000，有多个人使用你的账户，同时去参加双十一抢购
一个请求想给金额减8000
一个请求想给金额减5000
一个请求想给金额减1000

3个请求同时看到的余额都是10000，大于操作金额，都去执行修改余额的操作，最后导致金额变成了-4000，这显然是有问题的。

4.1 悲观锁

悲观锁（Pessimistic Lock）：顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人拿到这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里面就用到了很多这种锁机制，比如行锁、表锁、读锁、写锁等，都是在做操作之前先上锁。

4.2 乐观锁

乐观锁（Optimistic Lock）：顾名思义，就是很乐观，每次去那数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在修改的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量。redis就是使用这种check-and-set机制实现事务的。

4.3 watch监视

在执行multi之前，先执行watch key1 [key2 …]，可以监视一个或者多个key，若在事务的exec命令之前这些key对应的值被其他命令所改动了，那么事务中所有命令都将被打断，即事务所有操作将被取消执行。
窗口1示例：

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127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> set balance 1000
OK
127.0.0.1:6379> watch balance           #监视balance，若balance在事务阶段被其他命令修改，事务执行将被取消
OK
127.0.0.1:6379> multi                   #开启事务
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set name xiaoyuge   #设置name的值为xiaoyuge
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> incrby balance 10   #将balance的值+10， 然后新开一个窗口执行窗口2的命令
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec                #当窗口2的命令执行完了之后，在执行窗口1的事务
(nil)
127.0.0.1:6379> get balance             #窗口1的事务执行失败，因为窗口2修改了值，结果为1050
"1050"
127.0.0.1:6379> get name                #事务执行失败，name为空
(nil)

窗口2示例：

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127.0.0.1:6379> incrby balance 50       #balance原子+50
(integer) 1050
127.0.0.1:6379> get balance
"1050"

窗口1中，对balance进行了监视，也就是说在执行watch balance命令之后，在exec命令之前，如果有其他请求对balance进行了修改，那么窗口1事务中所有的命令都会将会被取消执行。

窗口1watch balance后，由于此时窗口2对balance进行了修改，导致窗口1中事务所有命令被取消执行。

4.4 unwatch：取消监视

取消watch命令对所有的key的监视，如果在执行watch命令之后，exec命令或discard命令先被执行的话，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。

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127.0.0.1:6379> watch k1 k2
OK
127.0.0.1:6379> unwatch
OK

5. Redis事务的3大特性

  • 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，事务在执行过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

  • 没有隔离级别的概念

    队列中的命令没有提交（exec）之前，都不会实际被执行，因为事务提交前任何指令都不会被实际执行。

  • 不能保证原子性

    事务中如果有一条命令执行失败，后续的命令仍然会被执行，没有回滚。 如果在组队阶段，有1个失败了，后面都不会成功；如果在组队阶段成功了，在执行阶段有那个命令失败就这条失败，其他的命令则正常执行，不保证都成功或都失败。

小余哥xiaoyouge

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