[Redis][事务]详细讲解

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0.什么是事务？

• Redis的事务和MySQL的事务概念上是类似的，都是把一系列操作绑定成一组，让这一组能够批量执行
• Redis事务和MySQL的区别：
  • 弱化的原子性：Redis没有”回滚机制”，只能做到这些操作”批量执行”，不能做到”一个失败就恢复到初始状态”
    • 如果事务中若干个操作，存在有失败的，那就失败吧，不会有回滚操作
  • 不保证一致性：不涉及”约束”，也没有回滚，事务执行过程中如果某个修改操作出现失败，就可能引起不一致的情况
    • MySQL的一致性体现的是运行事务前后运行后，结果都是合理有效的，不会出现中间非法状态
  • 不需要隔离性：也没有隔离级别，因为不会并发执行事务(Redis单线程处理请求)
  • 不需要持久型：是保存在内存的，是否开启持久化，是redis-server自己的事情，和事务无关
• Redis如果按照集群模式部署，就不支持事务

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1.Redis 事务本质

• Redis事务**本质**上是在服务器上搞了一个”事务队列”，每次客户端在事务中进行一个操作，都会把命令先发给服务器，放到”事务队列”中(但是不会立即执行)，而是会在真正收到EXEC命令之后，才真正执行队列中的所有操作
  • 因此，Redis事务的功能相比于MySQL来说，是弱化很多的，只能保证事务中的这几个操作是”连续的”，不会被别的客户端”加塞”，仅此而已
• 综上：
  • Redis事务的意义，就是为了"打包"，避免其他客户端的命令，插队到中间
  • 此处的不被插队，不是先抢占位置，而是先让出位置

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2.Redis 事务意义

• Redis的事务为啥就搞的这么简单，为啥不设计成和MySQL一样强大呢？
  • MySQL的事务，在背后付出了很大的代价
    • 空间上，要花费更多的空间来存储更多的数据
    • 时间上，也要有更大的开销
  • 正是因为MySQL有上述的问题，才有了Redis的用武之地
• 什么时候需要使用到Redis事务呢？
  • 需要把多个操作打包进行，使用Redis事务比较合适
• 示例：商品抢购
  • 典型写法如果不加上任何限制，就可能会出现线程安全问题
    • 在多线程中，通过加锁的方式，来避免"插队"

    if(count > 0)
    {// 下单成功count--
    }
    

  • 在Redis中直接使用事务即可

    # 开启事务
    get count
    if count > 0decr count
    # 执行事务
    # Redis服务器收到执行事务操作的时候，才会真正执行
    

• 说明：
  • Redis原生命令中不支持条件判定，但是Redis支持lua脚本，可以通过lua实现
  • 可以认为lua脚本的实现方式是Redis事务的进阶版本

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3.事务操作

1.MULTI

• 功能：开启一个事务，执行成功返回OK
• 当开启事务，并且向服务器发送若干个命令之后，此时服务器重启，此时的这个事务怎么办？
  • 此时的效果相当于DISCARD

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2.EXEC

• 功能：真正执行事务
  • 每次添加一个操作，都会提示”QUEUED”，说明命令已经进入服务端的队列了
  • 真正执行EXEC的时候，服务器才会真正执行命令
• 示例：

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> set k1 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 2
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k3 3
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) OK
3) OK127.0.0.1:6379> get k1
"1"
127.0.0.1:6379> get k2
"2"
127.0.0.1:6379> get k3
"3

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3.DISCARD

• 功能：放弃当前事务，此时直接清空事务队列，之前的操作都不会真正执行到
• 示例：

  127.0.0.1:6379> MULTI
  OK
  127.0.0.1:6379> set k1 1
  QUEUED
  127.0.0.1:6379> set k2 2
  QUEUED
  127.0.0.1:6379> DISCARD
  OK127.0.0.1:6379> get k1
  (nil)
  127.0.0.1:6379> get k2
  (nil)
  

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4.WATCH

• 情景：在执行事务的时候，如果某个事务中修改的值，被别的客户端修改了，此时就容易出现数据不一致的问题
• 此时key的值是多少呢？
  • 从输入命令的时候看，是客户端1先执行的set key 100，客户端2后执行的set key 200，但是从实际的执行时间看，是客户端2先执行的，客户端1后执行的

    # 客⼾端 1 先执⾏
    127.0.0.1:6379> MULTI
    OK
    127.0.0.1:6379> set key 100
    QUEUED# 客⼾端 2 再执⾏
    127.0.0.1:6379> set key 200
    OK# 客⼾端 1 最后执⾏
    127.0.0.1:6379> EXEC
    1) OK# 结果查询
    127.0.0.1:6379> get key
    "100"
    

  • 这个时候，其实很容易引起歧义
  • 因此，即使不保证严格的隔离性，至少也要告诉用户，当前的操作可能存在风险
• watch命令就是用来解决这个问题的，watch在该客户端上监控一组具体的key
  • 当开启事务的时候，如果对watch的key进行修改，就会记录当前key的”版本号”
  • 在真正提交事务的时候，如果发现当前服务器上的key的版本号已经超过了事务开始时的版本号，就会让事务执行失败
• watch本质上是给exec加了个判定条件，属于"乐观锁"
• 示例：

  # 客户端1先执行
  127.0.0.1:6379> watch k1        
  OK
  127.0.0.1:6379> MULTI
  OK
  127.0.0.1:6379> set k1 100      
  QUEUED
  127.0.0.1:6379> set k2 1000     
  QUEUED
  # 只是入队列，但是不提交事务执行# 客户端2后执行
  127.0.0.1:6379> set k1 200     
  OK# 客户端1再执行
  127.0.0.1:6379> EXEC          
  (nil)
  127.0.0.1:6379> get k1
  "200"
  127.0.0.1:6379> get k2
  (nil)
  # 此时说明事务已经被取消了，这次提交的所有命令都没有执行
  

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5.UNWATCH

• 功能：取消对key的监控，相当于WATCH的逆操作