Redis - 事务

一、概述

和传统关系型数据库一样，Redis 同样是支持事务的。Redis 的事务可以通过 MULTI/EXEC/DISCARD/WATCH 等命令来实现。

二、事务的 ACID 特性

1). 原子性：事务中的命令要么全部执行，要么都不执行。

Redis 的事务和传统的关系型数据库事务最大的区别在于：Redis 事务不支持回滚，即使事务队列中某个命令执行期间出现了错误，整个事务也会继续执行下去，知道事务队列中所有命令执行完毕。

那么不支持回滚对 Redis 来说有何优势：不需要支持回滚，Redis 内部可以保证简单而快速。

不支持回滚是否合理：合理，事务队列中的命令在执行过程中，只会因为命令错误的语法而失败，而失败的命令是编程造成的，这些错误应该在开发过程中被发现，而不应该出现在生产环境中。

2). 一致性：数据库在事务执行之前是一致的，在事务执行后无论事务执行成功还是失败，数据库都应该是一致的。

“一致” 指的是数据符合数据库本身的定义和要求，没有非法或者无效的错误数据。Redis 通过谨慎的错误检测和简单的设计保证事务的一致性（详看本页：四）

3). 隔离性：各个事务之间不会相互影响，在并发状态下和在串行状态下执行事务的结果完全相同。 

4). 持久性：当事务执行完毕后，结果保存到数据库中不会丢失。

• 无持久化机制下，事务部具有持久性：服务器停机重启后数据丢失。
• RDB 机制下，在特定条件下才会保存数据集快照，不能保证数据在第一时间被保存在硬盘中。
• AOF 机制下，appendfsync = always 时，程序总会在执行命令之后调用同步函数，将命令数据存在硬盘中，这种情况下的事务具有持久性。
• AOF 机制下，appendfsync = everysec 时候，程序会每秒同步一次数据到硬盘。因为停机可能就发生在命令执行完毕但是尚未同步的那一秒钟内，这样会造成事务数据丢失，故而不具有持久性。
• AOF 机制下，appendfsync = no，由操作系统决定何时将数据同步到硬盘。因为事务数据可能在等待同步的过程中丢失，这样会造成事务数据丢失，故而不具有持久性。

三、相关命令的用法

1). MULTI 与 EXEC：MULTI 用于开启事务，总是返回 ok。MULTI 执行后，后面的命令暂时不会执行，而是会存到队列中，等到 EXEC 执行之后，队列中的命令才会依次序执行。例子如下：

2). DISCARD 始终返回 ok，会清空事务队列，并且放弃执行事务。例子如下：

3). WATCH 命令（想看本页：五）

四、Redis 怎样处理事务中的错误

Redis 怎样处理事务中的错误来保证数据库的 “一致性” ：

1). 入队错误

可能原因：命令不存在，命令格式不正确等

处理方式：Redis 会对入队失败的命令进行记录，当调用 exec 的时候，自动拒绝执行并放弃这个事务。

例子如下：INCR mykey 1 入队失败，因为命令格式不正确。

2). 执行错误

可能原因：命令语法错误（入队时无法检测，只有在执行的时候才会报错，比如事务中处理集合的命令用在了字符串上面）。

处理方式：事务中的命令执行失败，继续执行下一条命令，直至事务队列中的命令执行结束。

例子如下：LPOP mykey 报错，作用于 list 类型，不能用于字符串；但是不影响后续命令执行，+1 操作依然执行成功。

3). 服务器停机

• 如果服务器运行在无持久化的模式下，那么重启后的数据库是空白的，空白的数据库总是一致的。
• 如果服务器运行在 RDB 模式下，可以利用现有的 RDB 文件还原数据库到一个一致的状态。若 RDB 文件找不到，那么重启后的数据库是空白的，空白的数据库总是一致的。
• 如果服务器运行在 AOF 模式下，可以根据现有的 AOF 文件来恢复数据，将数据库还原到一个一致的状态。若 AOF 文件找不到，那么重启后的数据库是空白的，空白的数据库总是一致的。

综上所述，服务器停机不会影响数据库一致性。

五、WATCH 命令与乐观锁

WATCH 命令的返回值总是为 ok。

WATCH 命令本身就是一个乐观锁，它可以在 EXEC 命令执行之前，监视一定数量的 key，并在 EXEC 执行时，检查这些 key 是否被修改过，如果是的话，服务器就拒绝执行事务。例子如下：

客户端 A 执行事务的时候发现 name 的值被修改了，所以服务器拒绝执行这个事务。

如何取消对 key 的监视：

• WATCH 对 key 的监视从调用 WATCH 开始生效，直到调用 EXEC 为止。EXEC 被调用的时候不管事务是否执行，都会取消对 key 的监视。
• 另外当客户端断开连接后也会取消监视。
• 使用无参数的 UNWATCH 可以取消对所有 key 的监视。