Redis（三）基础：Redis中的事务和乐观锁如何实现？

前言

• 事务
  ①原子性（atomicity）。一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的操作要么都做，要么都不做。
  ②一致性（consistency）。事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一致性与原子性是密切相关的。
  ③隔离性（isolation）。一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
  ④持久性（durability）。持久性也称永久性（permanence），指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响。
  在Redis事务没有没有隔离级别的概念！
  在Redis单条命令式保证原子性的，但是事务不保证原子性！

• 乐观锁
  ①当程序中可能出现并发的情况时，就需要保证在并发情况下数据的准确性，以此确保当前用户和其他用户一起操作时，所得到的结果和他单独操作时的结果是一样的。
  ②没有做好并发控制，就可能导致脏读、幻读和不可重复读等问题。
  在Redis是可以实现乐观锁的！

一、Redis如何实现事务？

①正常执行事务

127.0.0.1:6379> multi  #开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set name dingyongjun  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> set age 26  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> set high 172  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec  执行事务
1) OK
2) OK
3) OK
127.0.0.1:6379> get name  #获取数据成功，证明事务执行成功
"dingyongjun"
127.0.0.1:6379> get age
"26"

②放弃事务

127.0.0.1:6379> multi  #开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set name dingyongjun  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> set age 26  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> discard  #放弃事务
OK
127.0.0.1:6379> get name  #不会执行事务里面的添加操作
(nil)

③编译时异常，代码有问题，或者命令有问题，所有的命令都不会被执行

127.0.0.1:6379> multi  #开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set name dingyongjun  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> set age 23  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> getset name  #输入一个错误的命令，这时候已经报错了，但是这个还是进入了事务的队列当中
(error) ERR wrong number of arguments for 'getset' command
127.0.0.1:6379> set high 173  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec  #执行事务，报错，并且所有的命令都不会执行
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> get name  #获取数据为空，证明没有执行
(nil)

④运行时异常，除了语法错误不会被执行且抛出异常后，其他的正确命令可以正常执行

127.0.0.1:6379> multi  #开启事务
OK
127.0.0.1:6379> set name dingyongjun  #添加字符串数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> incr name  #对字符串数据进行自增操作
QUEUED
127.0.0.1:6379> set age 23  #添加数据
QUEUED
127.0.0.1:6379> get age  #获取数据
QUEUED 
127.0.0.1:6379> exec  #执行事务。虽然对字符串数据进行自增操作报错了，但是其他的命令还是可以正常执行的
1) OK
2) (error) ERR value is not an integer or out of range
3) OK
4) "23"
127.0.0.1:6379> get age  #获取数据成功
"23"

⑤总结：由以上可以得出结论，Redis是支持单条命令事务的，但是事务并不能保证原子性！

二、Redis如何实现乐观锁？

①watch（监视）

127.0.0.1:6379> set money 100  #添加金钱100
OK
127.0.0.1:6379> set cost 0  #添加花费0
OK
127.0.0.1:6379> watch money  #监控金钱
OK
127.0.0.1:6379> multi  #开启事务
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY money 30  #金钱-30
QUEUED
127.0.0.1:6379> incrby cost 30  #花费+30
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec  #执行事务，成功！这时候数据没有发生变动才可以成功
1) (integer) 70
2) (integer) 30

②多线程测试watch
#线程1

#线程1
127.0.0.1:6379> set money 100  #添加金钱100
OK
127.0.0.1:6379> set cost 0  #添加花费0
OK
127.0.0.1:6379> watch money  #开启监视（乐观锁）
OK 
127.0.0.1:6379> multi  #开启事务
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY money 20  #金钱-20
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY cost 20   #花费+20
QUEUED
#这里先不要执行，先执行线程2来修改被监视的值
127.0.0.1:6379> exec  #执行报错，因为我们监视了money这个值，如果事务要对这个值进行操作前
#监视器会判断这个值是否正常，如果发生改变，事务执行失败！
(nil)

#线程2

#线程2，这个在事务执行前操作执行
127.0.0.1:6379> INCRBY money 20  #金钱+20
(integer) 120

③总结：乐观锁和悲观锁的区别。
悲观锁： 什么时候都会出问题，所以一直监视着，没有执行当前步骤完成前，不让任何线程执行，十分浪费性能！一般不使用！
乐观锁： 只有更新数据的时候去判断一下，在此期间是否有人修改过被监视的这个数据，没有的话正常执行事务，反之执行失败！

Redis扩展：Redis学习汇总

路漫漫其修远兮，吾必将上下求索~
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