Redis：事务操作

本文介绍: Redis事务操作

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、按顺序地执行，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。

相关命令

主要有Multi、Exec、discard。

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。

exec

执行所有事务块内的命令。

假如某个(或某些) key 正处于 watch 命令的监视之下，且事务块中有和这个(或这些) key 相关的命令，那么 exec 命令只在这个(或这些) 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)。

**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 。

discard

取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。

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来放弃组队。

redis事务分2个阶段：组队阶段、执行阶段

组队阶段：只是将所有命令加入命令队列
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。

在这里插入图片描述

示例：

# 示例1：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

# 示例2：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

# 示例3：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)

# 示例3：取消事务
redis> MULTI 
OK
redis> PING
QUEUED 
redis> SET greeting "hello"
QUEUED 
redis> DISCARD
OK

事务的错误处

情况1：组队中命令有误，导致所有命令取消执行

组队中某个命令出现了错误报告，执行时整个队列中所有的命令都会被取消。

在这里插入图片描述

示例代码如下，事务中执行了3个set命令，而第3个命令 set address 命令本身有问题，加入队列失败，最后执行exec的时候，所有的命令都被取消执行。

127.0.0.1:6379> multi #开启一个事务块 
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set name ready 
QUEUED 
127.0.0.1:6379(TX)> set age 30 
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.

情况2：组队中没有问题，执行中部分成功部分失败

命令组队的过程中没有问题，执行中出现了错误会导致部分成功部分失败。

在这里插入图片描述

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

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> set k1 v1 #命令1：设置k1的值为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 #命令3：设置k2的值为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"

事务冲突的问题

例子

想象一个场景：

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。

在这里插入图片描述

3个请求同时来带①，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。

悲观锁

在这里插入图片描述

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。

乐观锁

在这里插入图片描述

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。

watch key [key …]

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。

示例：

开启2个窗口，按照下表的时间点在不同的窗口执行对应的命令

在这里插入图片描述

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1 watch balance 后，由于T5时刻窗口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。

unwatch：取消监视

取消 WATCH 命令对所有 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。