Redis事务

Redis中的事务()是一组命令的集合。事务同命令一样都是Redis最小的执行单位,一个事务中的命令要么都执行,要么都不执行。

Redis事务的实现需要用到 MULTI 和 EXEC 两个命令,事务开始的时候先向Redis服务器发送 MULTI 命令,然后依次发送需要在本次事务中处理的命令,最后再发送 EXEC 命令表示事务命令结束。

举个例子,使用redis-cli连接redis,然后在命令行工具中输入如下命令:

乐观锁和悲欢锁的区别_乐观锁和悲欢锁的实现_乐观锁

再举个例子,在命令行工具中输入如下命令:从输出中可以看到,当输入MULTI命令后,服务器返回OK表示事务开始成功,然后依次输入需要在本次事务中执行的所有命令,每次输入一个命令服务器并不会马上执行,而是返回””,这表示命令已经被服务器接受并且暂时保存起来,最后输入EXEC命令后,本次事务中的所有命令才会被依次执行,可以看到最后服务器一次性返回了三个OK,这里返回的结果与发送的命令是按顺序一一对应的,这说明这次事务中的命令全都执行成功了。

乐观锁和悲欢锁的实现_乐观锁_乐观锁和悲欢锁的区别

如果客户端在发送EXEC命令之前断线了,则服务器会清空事务队列,事务中的所有命令都不会被执行。而一旦客户端发送了EXEC命令之后,事务中的所有命令都会被执行,即使此后客户端断线也没关系,因为服务器已经保存了事务中的所有命令。

和前面的例子一样,先输入MULTI最后输入EXEC表示中间的命令属于一个事务,不同的是中间输入的命令有一个错误(set写成了sett),这样因为有一个错误的命令导致事务中的其他命令都不执行了(通过后续的get命令可以验证),可见事务中的所有命令不是都成功执行就是都不执行。

除了保证事务中的所有命令要么全执行要么全不执行外,Redis的事务还能保证一个事务中的命令依次执行而不会被其他命令插入。

试想一个客户端A需要执行 几条命令,同时客户端B发送了几条命令,如果不使用事务,则客户端B的命令有可能会插入到客户端A的几条命令中,如果想避免这种情况发生,也可以使用事 务。

Redis事务错误处理

如果一个事务中的某个命令执行出错,Redis会怎样处理呢?要回答这个问题,首先要搞清楚是什么原因导致命令执行出错:

语法错误 就像上面的例子一样语法错误,命令不存在或者参数错误,这种情况需要区分Redis的版本,Redis 2.6.5之前的版本会忽略错误的命令,执行其他正确的命令,2.6.5之后的版本会忽略这个事务中的所有命令,都不执行,就比如上面的例子(使用的Redis版本是2.8的)运行错误 运行错误表示命令在执行过程中出现错误,比如用GET命令获取一个散列表类型的键值。

这种错误在命令执行之前Redis是无法发现的,所以在事务里这样的命令会被Redis接受并执行。如果事务里有一条命令执行错误,其他命令依旧会执行(包括出错之后的命令)。比如下例:

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回顾上面两种类型的错误,语法错误完全可以在开发的时候发现并作出处理,另外如果能很好地规划Redis数据的键的使用,也是不会出现命令和键不匹配的问题的。

Redis中的事务并没有关系型数据库中的事务回滚()功能,因此使用者必须自己收拾剩下的烂摊子。不过由于Redis不支持事务回滚功能,这也使得Redis的事务简洁快速。

WATCH命令

从上面的例子我们可以看到,事务中的命令要全部执行完之后才能获取每个命令的结果,但是如果一个事务中的命令B依赖于他上一个命令A的结果的话该怎么办呢?

就比如说实现类似Java中的i++的功能,先要获取当前值,才能在当前值的基础上做加一操作。这种场合仅仅使用上面介绍的MULTI和EXEC是不 能实现的,因为MULTI和EXEC中的命令是一起执行的,并不能将其中一条命令的执行结果作为另一条命令的执行参数,所以这个时候就需要引进Redis 事务家族中的另一成员:WATCH命令

当 Redis 使用 exec 命令执行事务的时候,它首先会去比对被 watch 命令所监控的键值对,如果没有发生变化,那么它会执行事务队列中的命令,提交事务;如果发生变化,那么它不会执行任何事务中的命令,而去事务回滚。无论事务是否回滚,Redis 都会去取消执行事务前的 watch 命令,这个过程如图 1 所示。

乐观锁和悲欢锁的实现_乐观锁_乐观锁和悲欢锁的区别

Redis 执行事务过程

Redis 参考了多线程中使用的 CAS(比较与交换, And Swap)去执行的。在数据高并发环境的操作中,我们把这样的一个机制称为乐观锁。

换个角度思考上面说到的实现i++的方法,可以这样实现:

监控i的值,保证i的值不被修改获取i的原值如果过程中i的值没有被修改,则将当前的i值+1,否则不执行

这样就能够避免竞态条件,保证i++能够正确执行。

WATCH命令可以监控一个或多个键,一旦其中有一个键被修改(或删除),之后的事务就不会执行,监控一直持续到EXEC命令(事务中的命令是在EXEC之后才执行的,EXEC命令执行完之后被监控的键会自动被)

举个例子:

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有了WATCH命令,我们就可以自己实现i++功能了,伪代码如下:上面的例子中,首先设置mykey的键值为1,然后使用WATCH命令监控mykey,随后更改mykey的值为2,然后进入事务,事务中设置mykey 的值为3,然后执行EXEC运行事务中的命令,最后使用get命令查看mykey的值,发现mykey的值还是2,也就是说事务中的命令根本没有执行(因 为WATCH监控mykey的过程中,mykey被修改了,所以随后的事务便会被取消)。

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注意:由于WATCH命令的作用只是当被监控的键被修改后取消之后的事务,并不能保证其他客户端不修改监控的值,所以当EXEC命令执行失败之后需要手动重新执行整个事务。因为EXEC返回的是多行字符串,使用[0]表示返回值的第一个字符串。

执行EXEC命令之后会取消监控使用WATCH命令监控的键,如果不想执行事务中的命令,也可以使用命令来取消监控。

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