Redis中的Multi事务

本文深入解析Redis中的事务机制,包括MULTI、EXEC、DISCARD和WATCH命令的使用,以及它们如何保证命令执行的有序性和原子性。通过示例演示了如何利用WATCH防止事务执行期间关键数据被其他客户端修改。

一、概述

Redis中的Multi和Pipleline都可以一次性执行多个命令,但是Pipeline只是把多个redis指令一起发出去,redis并没有保证这些指令执行的顺序,且减少了多次网络传递的开销,因而其执行效率很高;Multi相当于一个redis的transaction,保证整个操作的有序性,通过watch这些key,可以避免这些key在事务的执行过程中被其它的命令修改,从而导致得的到结果不是所期望的。

官方介绍MULTI 、 EXEC 、 DISCARD 和 WATCH 是 Redis 事务相关的命令,事务可以一次执行多个命令,但是必须满足2个条件:

  1.     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。
  2.     事务是一个原子操作:事务中的命令要么全部被执行,要么全部都不执行。执行和是否成功是2个概念,并不是一个失败报错等,其他就失败。redis对事务是部分支持。如果最开始语法等就有提交错误,就相当于java的编译器都过不了,那么肯定全部不执行。如果在执行过程中报错,已经全部执行了,但是谁报错找谁,其他正常执行放行。各取所需!这里的事务并不是要么全部成功,要么全部失败,全部执行和全部成功(或者都失败)是2个概念。

二、命令介绍

  • MULTI:开启事务,总是返回OK
  • EXEC:提交事务
  • DISCARD:放弃事务(放弃提交执行)
  • WATCH:监控
  • QUEUED:将命令加入执行的队列

三、示例演示

1、开启事务

可以看到即使开了事务,事务中正确的命令也得到了执行,不正确的命令没有被执行,谁出错谁负责。

2、对部分命令增加watch

增加watch命令,可以确保被watch的key在事务的执行期间,如果被其它连接修改了,则当前事务则会在执行exec时报错,事务被中断,事务中所有的命令都不会执行。

1)对名为t1的key增加watch

127.0.0.1:6379> watch t1
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set t1 t111
QUEUED
127.0.0.1:6379> set t2 v222
QUEUED
127.0.0.1:6379> set t3 v333
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
(nil)
127.0.0.1:6379> get t1
"v111"
127.0.0.1:6379> get t2
"v2"
127.0.0.1:6379> get t3
"t33"

此时在事务的执行区间,即在执行了multi之后未执行exec之前,其它连接执行了修改t1的如下操作:

127.0.0.1:6379> set t1 v111
OK

在执行exec命令时就报了(nil)这样一个错误结果,表示当前事务执行失败。通过后续的get命令查看t1、t2和t3的值,只有t1的值发生了变化,是被其它连接修改了,当前事务中的命令都没有被执行。

2)对名为t2的key增加watch

127.0.0.1:6379> watch t2
OK
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set t1 t111
QUEUED
127.0.0.1:6379> set t2 v222
QUEUED
127.0.0.1:6379> set t3 v333
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
(nil)
127.0.0.1:6379> get t1
"v111"
127.0.0.1:6379> get t2
"v222"
127.0.0.1:6379> get t3
"t33"
127.0.0.1:6379> unwatch
OK

在事务区间,其它连接对t2进行了修改:

127.0.0.1:6379> set t2 v222
OK

当执行事务提交命令exec时,发现被watch的t2被修改了,当前事务执行失败,通过get命令查看,只有t2的值发生了变化,是被其它连接修改了的,当前事务全部命令都没有执行。

这两个增加对key进行watch的示例,演示了被watch的key可以是事务中的任意key,只要是被watch的key被修改,整个事务都不会执行。

### Redis 事务的使用指南、示例教程及原理 #### 什么是 Redis 事务Redis 提供了一种简单的机制用于实现事务功能。通过 `MULTI` 命令开启一个事务,随后的一系列命令会被放入队列并原子性地执行。当调用 `EXEC` 时,所有被排队的操作会按顺序被执行[^2]。 #### 如何使用 Redis 事务? 以下是 Redis事务的基本操作流程: 1. **启动事务** 使用 `MULTI` 命令标记事务的开始。 2. **加入命令到队列** 所有在 `MULTI` 和 `EXEC` 之间的命令都会进入队列而不是立即执行。 3. **提交事务** 调用 `EXEC` 后,所有的命令按照它们入队的顺序依次执行。 4. **取消事务** 如果需要放弃当前事务中的所有命令,可以发送 `DISCARD` 来清除队列中的所有命令。 #### 示例代码 下面是一个 Python 的简单例子展示如何使用 Redis 事务: ```python import redis r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0) # 开启事务 pipe = r.pipeline() # 将多个命令加入事务 pipe.multi() pipe.set('foo', 'bar') pipe.incr('counter') # 提交事务 results = pipe.execute() print(results) # 输出结果 ['OK', int(counter_value)] ``` #### Redis 事务的工作原理 Redis 事务的核心在于其单线程模型。由于 Redis 是基于事件循环的单线程架构,在同一时间只有一个客户端能够执行命令,因此它天然支持串行化隔离级别(Serializability)。这意味着在一个事务内的多条命令不会受到其他并发事务的影响。 然而需要注意的是,Redis 并不提供回滚机制。如果某个命令失败,则后续命令仍然会被继续执行;只有那些成功完成的命令才会生效。 #### 隔离性和一致性保障 (Isolation Guarantee) 尽管 Redis 支持事务,但它并不完全遵循 ACID 特性的定义。具体来说: - **A(Atomicity)**: Redis 确保整个事务要么全部执行,要么都不执行。 - **C(Consistency)**: Redis 不强制约束数据一致性的逻辑校验,这取决于开发者设计业务逻辑。 - **I(Isolation)**: Redis 实现了强隔离性,因为它是单线程运行环境下的全局锁模式。 - **D(Durability)**: Redis 默认采用内存存储方式,持久化的 RDB 或 AOF 文件可能带来延迟写入风险,所以严格意义上无法满足 Durability。 #### 错误处理 如果在事务过程中遇到错误,Redis 只会在最后执行阶段报告这些错误给客户端。在此之前,即使某些命令存在语法问题或者参数非法等情况也不会中断事务过程。 ---
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