Redis:事务操作

目录

  • Redis事务定义
  • 相关命令
  • 事务的错误处
  • 事务冲突的问题
  • Redis事务三特性

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。

  1. 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。

  1. 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 。

  1. 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。

Redis:事务操作_第1张图片

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

  1. 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。

Redis:事务操作_第2张图片

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.
  1. 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。

Redis:事务操作_第3张图片

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。

Redis:事务操作_第4张图片

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

Redis:事务操作_第5张图片

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

Redis:事务操作_第6张图片

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

Redis:事务操作_第7张图片

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。

Redis事务三特性

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,事务在执行过程中,不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。

没有隔离级别的概念:队列中的命令没有提交(exec)之前,都不会实际被执行,因为事务提交前任何指令都不会被实际执行。

不能保证原子性:事务中如果有一条命令执行失败,后续的命令仍然会被执行,没有回滚。如果在组队阶段,有1个失败了,后面都不会成功;如果在组队阶段成功了,在执行阶段有那个命令失败就这条失败,其他的命令则正常执行,不保证都成功或都失败。

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