redis事务详解

Redis事务

一. 基本概念

Redis事务通过命令队列实现，用户将多个命令按顺序加入队列，最终通过EXEC命令一次性执行。其特点是：

1. **原子性：**队列中的命令要么全部执行，要么全部不执行（但存在例外情况，如运行时错误）。
2. **隔离性：**事务执行期间不会被其他客户端的命令打断，所有命令按顺序串行执行。
3. 无回滚机制：Redis 不支持传统数据库的事务回滚，设计初衷是简化实现并提高性能。

二. 相关命令

1. MULI(开启事务)

后续所有命令被加入队列，返回QUEUED表示入队成功。

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> SET key1 value1
QUEUED

2. EXEC(执行事务)

执行队列中的所有命令，返回每个命令的结果。

127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK

3. DISCARD(取消事务)

清空队列并退出事务状态。

127.0.0.1:6379> DISCARD
OK

4. WATCH(乐观锁监控)

监视一个或多个键，若在事务执行前这些键被修改，则事务自动取消。

127.0.0.1:6379> WATCH key1
OK

三. 错误处理

• 语法错误: 若在输入命令时, 命令语法错误, 则整个事务都不会执行。
• 运行错误：在提交事务执行命令时，若出现错误（如对 string 类型 执行 set 类型 命令时）, 则忽略此命令, 其他命令正常执行

四. 事务特性

原子性（Atomicity）

• 语法错误时保证原子性（全部不执行）。
• 运行时错误时部分执行，无法保证原子性。

一致性（Consistency）

• 无论事务成功或失败，数据始终保持合法状态（如语法错误回滚、运行时错误保留正确操作）。

隔离性（Isolation）

• Redis单线程执行命令，天然保证隔离性。
• 通过WATCH实现乐观锁，避免其他客户端修改关键数据。

持久性（Durability）

• 依赖持久化机制：若开启AOF且配置为always模式，事务完成后数据立即持久化；否则无法保证。

五.乐观锁与悲观锁

为了保证在高并发领域的数据一致性, redis 借鉴了数据库领域的 乐观锁 和 悲观锁。

乐观锁:

通过 watch 命令在执行事务前指定 key, 监视事务执行过程中key是否发生变化 实现。若发生变化，则回滚事务。若未发生变化，则执行事务。

执行流程:

• 使用 WATCH key 监控目标键；
• 开启事务（MULTI）并执行操作命令；
• 提交事务（EXEC），此时若键被修改则事务失败，需重试

适用场景：

• 读多写少的高并发场景（如库存查询、抢票系统）；
• 需要轻量级并发控制，避免阻塞其他客户端

悲观锁:

使用 SET key value NX EX timeout 指定独占锁, 使用 NX 和 EX 参数保证key 的独占性 和 指定过期时间

适用场景:

• 写操作频繁, 且需求强一致性

六. 事务优缺点

• 优点：
  • 轻量级，执行效率高（无锁、单线程）。
  • WATCH机制支持简单并发控制。
• 缺点：
  • 不支持回滚，运行时错误需开发者处理。
  • 持久性依赖配置，默认不保证。

七. 适用场景

1. 批量执行命令（如更新多个键）。

2. 结合WATCH实现简单乐观锁（如秒杀库存控制）。

3. 要求命令顺序执行且无需复杂回滚的场景。