05. redis事务

Redis 事务

目录

• Redis 事务
  • 事务
    • 1. 命令有序
    • 2. 始终原子
  • 开启使用事务
  • Redis事务中出现错误
    • 1. EXEC前的错误
    • 2. EXEC后的错误
    • 为什么出错了不支持roll backs？
  • Redis的乐观锁实现check-and-set
  • 小结

Redis操作时支持事务的。事务具有原子性atomic，包含在事务中的操作要么都执行成功，要么都执行失败。但是redis不支持回滚，但是可以在测试开发环节避免错误操作。可以说原子性上是半支持的，看后面原因。

很多时候我们需要进行事务操作。

翻译官档：https://redis.io/topics/transactions

实际操作：python版使用参考

https://github.com/7Edge/redis-demo/blob/master/redis_pipeline.py

事务

MULTI, EXEC, DISCARD 和 WATCH 操作都是redis事务的基础操作。这些操作可以让一组操作看作一个操作原子执行。之所以能做到，是因为一下两个重要的保障：

1. 命令有序

在事务中的所有命令都是有序的，且执行是顺序执行的。当另一个客户端连接发生错误，是不可能影响到当前正在执行的事务的。这点就保证了命令执行时是相互隔离的操作。因为是单线程，且redisserver利用i/o多路复用来处理并发连接。

2. 始终原子

在事务中无论全部命令执行了，还是一个命令都没执行，redis的事务都是原子的。EXEC命令开启事务中所有命令的执行，如果在调用multi命令前没有，client到server端的连接断开，没有任何操作会被执行；如果EXEC命令被执行了， 所有的操作都会被执行。如果配置时使用了append-only file ，redis会使一个single write(2) syscall写入到aof文件中。然而，如果redis server crashes 或者被管理员强制kill掉，这时可能只有一部分操作被注册了，这种情况下，redis在重启的时候会发现这种情况，并且启动失败退出，报一个错误。 这时就要使用 redis-check-aof 工具，该工具将会修复aof文件，删除只有部分的事务，然后再重启redis即可。

开启使用事务

1. 执行MULTI  # 开启事务， 返回OK或者其它
2. 执行多个命令  # 事务中的操作， 返回QUEUED，表明加入事务命令队列
3. EXEC  # 执行，返回每个事务中命令的返回结果列表
4. DISCARD 如果在EMULTI之后EXEC之前要关闭事务，再EXEC之前执行即可flush所有事务命令队列中的命令并关闭事务

Redis事务中出现错误

在事务中，有些操作可能或遇到执行出错，大致有两种命令执行错误：

1. EXEC前的错误

有一个错误在执行EXEC命令前，即命令没有成功的加入到队列中。如：执行的命令参数个数错误，命令名使用错误等。

对于这种错误，client是可以感知到的，因为执行命令时，其实是加入到命令队列中的，如果返回QUEUED说明加入成功，其它返回都是错误。这种错误，大多数client将会中断事务并自动DISCARD事务。（python得redis模块中，由于pipeline和multi/exec结合，redis.exceptions.ResponseError异常，但是没有异常得命令还是会执行，就是由于与pipeline结合）

然而，在Redis 2.6.5 后，server将会记录错误在累积命令到命令队列中时，这时执行EXEC,server将会拒绝事务的执行并返回一个错误，自动discard.

而在Redis2.6.5之前，对于这种错误，server行为是，只会执行成功加入到队列中的命令，相当于命令集中的一个子集被执行一次，尽管有错误发生。Redis 2.6.5 server没有了这种处理逻辑，而是将逻辑加入到新的命令中，就是pipeline管道命令，管道可以实现之前的行为，管道会返回命令的返回结果的列表。

2. EXEC后的错误

错误在EXEC执行后，如key冲突。对于这种错误，没有handle方法，所有的其它命令都会被执行，即使一新命令出错在事务期间。

为什么出错了不支持roll backs？

像关系型数据库，事务都是支持回滚的，而在redis事务中竟然支持错误的发生。redis之所以有这种行为是因为一下两点：

1. redis 命令失败只会是语法错误或者 存在的key修改成了错误的数据类型。这些错误是非常容易在开发或者测试阶段被发现的。
2. redis本应该是简单且快速的，不需要roll back能力。

Redis事务所指的原子性仅仅只针对将命令加入执行队列的过程，Redis事务不支持在命令执行过程中的错误回滚。

Redis的乐观锁实现check-and-set

并发事务，都会有修改同一数据的时候，虽然redis事务因为读线程时隔离了的，但是有时候我们需要锁定数据，独占使用，就只有使用redis提供的乐观锁来锁定我们的数据，这个乐观锁只能配合事务使用，检查行为是在事务执行EXEC时，如果有变化，那么EXEC执行回失败。WATCH 被用于提供CAS行为用于redis事务中。CAS即是我们常说的乐观锁。

乐观锁的事务执行失败，必须检测结果，失败就要重试。

我们知道事务的4特性ACID：

Atomic原子性： 事务中操作集，要么都成功，要么都失败回滚。
Redis事务所指的原子性仅仅只针对将命令加入执行队列的过程，Redis事务不支持在命令执行过程中的错误回滚。
Consistency 一致性： 事务前后，数据库是从一个一致性状态到另一个一致性状态。如转账前后总数是一致的。
Isolation 隔离性： 并发事务时，事务之间都不会由于访问同一数据而被干扰。在这个隔离层面讲，就有多种隔离级别，因为隔离级别时影响并发事务效率和数据安全性的，要在效率和安全间平衡是关键。隔离级别太严格，并发效率低，数据安全；隔离级别太低，又怕数据不安全。
Durability 持久性：事务一旦被提交，改变时永久的，即要持久化。很多都会将事务操作完后追加到操作日志文件中，数据者写入磁盘文件系统持久化。

WATCH 命令用于监控key的改变，如果被监控时的key发生了修改在执行EXEC之前，那么这个事务将aborts,并且返回一个Null,表明事务失败。可用在要锁定数据的事务前。WATCH 配合MULTI和EXEC

使用UNWATCH可以flush掉所有WATCHED keys。

小结

1. Redis事务所指的原子性仅仅只针对将命令加入执行队列的过程，Redis事务不支持在命令执行过程中的错误回滚
2. 利用watch可以乐观锁数据。乐观cas，悲观让别人等。