【Redis-04】Redis事务、Lua

0. 前言

为了保证多条命令组合的原子性，Redis提供了简单的事务功能以及集成Lua脚本来解决这个问题。本节首先简单介绍Redis中事务的使用方法以及它的局限性，之后重点介绍Lua语言的基本使用方法，以及如何将Redis和 Lua脚本进行集成，最后给出Redis管理Lua脚本的相关命令。

1. Redis的事务定义

Redis事务是一个单独的隔离操作：

1. 事务中的所有命令都会序列化、按顺序地执行。
2. 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。
3. Redis事务的主要作用就是串联多个命令防止别的命令插队。

熟悉关系型数据库的用户应该对事务比较了解，简单地说，事务表示一组动作，要么全部执行，要么全部不执行。例如在社交网站上用户A关注了用户B，那么需要在用户A的关注表中加入用户B，并且在用户B的粉丝表中添加用户A，这两个行为要么全部执行，要么全部不执行，否则会出现数据不一致的情况。

2.Multi、Exec、discard

Redis提供了简单的事务功能，将一组需要一起执行的命令放到multi和exec两个命令之间。multi命令代表事务开始，exec命令代表事务结束，它们之闻的命令是原子顺序执行的，例如下面操作实现了上述用户关注问题。

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会将之前的命令队列中的命令依次执行。

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> sadd user:a:follow user:b
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> sadd user:b:fans user:a
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
1) (integer) 1
2) (integer) 1

---

组队的过程中可以通过discard来放弃组队。

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> sadd zhangsan 23sui
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> discard
OK

2.1 举🌰

1. 命令错误

127.0.0.1:6379> flushdb
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379(TX)> sadd k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> sadd k2
(error) ERR wrong number of arguments for 'sadd' command
127.0.0.1:6379(TX)> sadd k3 c
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

3.事务的错误处理

组队中某个命令出现了报告错误，执行时整个的所有队列都会被取消。

如果执行阶段某个命令报出了错误，则只有报错的命令不会被执行，而其他的命令都会执行，不会回滚。

4.悲观锁

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，这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

5.乐观锁

乐观锁(Optimistic Lock) , 顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新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就是利用这种check-and-set机制实现事务的。

6. WATCH key [key …]

在执行multi之前，先执行watch key1 [key2],可以监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。

有些应用场景需要在事务之前，确保事务中的key没有被其他客户端修改过，才执行事务，否则不执行（类似乐观锁）。Redis提供了watch命令来解决这类问题，表3-2展示了两个客户端执行命令的时序。

可以看到“客户端-1”在执行multi之前执行了watch命令，“客户端-2”在“客户端-1“执行exec之前修改了key值，造成事务没有执行（exec结果为nil），整个代码如下所示：

127.0.0.1:6379> set key "java"     // 客户端1
OK
127.0.0.1:6379> watch key          // 客户端1
OK
127.0.0.1:6379> multi              // 客户端1
OK

127.0.0.1:6379> append key python   // 客户端2
(integer) 10


127.0.0.1:6379(TX)> append key jedis // 客户端1
QUEUED
127.0.0.1:6379(TX)> exec             // 客户端1
(nil)
127.0.0.1:6379> get key              // 客户端1
"javapython"

Redis提供了简单的事务，之所以说它简单，主要是因为它不支持事务中的回滚特性，同时无法实现命令之间的逻辑关系计算，当然也体现了 Redis的“keep it simple”的特性，下一小节介绍的Lua脚本同样可以实现事务的相关功能，但是功能要强大很多。

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在第二个终端中watch multi incrby exec 后nil
这是因为乐观锁原因，终端一执行后，版本号会改变。

7. unwatch

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。

8. Redis事务三特性

1.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。
2.没有隔离级别的概念
队列中的命令没有提交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
3.不保证原子性
事务中如果有一条命令执行失败，其后的命令仍然会被执行，没有回滚

9. Lua

9.1 数据类型及其逻辑处理

Lua语言提供了如下几种数据类型：booleans（布尔）、numbers（数值）、strings(字符串）、tables（表格），和许多高级语言相比，相对简单。下面将结合例子对Lua的基本数据类型和逻辑处理进行说明。

1. 字符串
   

2. 数组
   
   
   
   

3. 哈希
   

9.2 函数定义