Redis的事务

 

1、基本概念

1)什么是redis的事务?

简单理解,可以认为redis事务是一些列redis命令的集合,并且有如下两个特点:

a)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。

b)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。

 

2)事务的性质ACID

一般来说,事务有四个性质称为ACID,分别是原子性,一致性,隔离性和持久性。

a)原子性atomicity:redis事务保证事务中的命令要么全部执行要不全部不执行。有些文章认为redis事务对于执行错误不回滚违背了原子性,是偏颇的。

b)一致性consistency:redis事务可以保证命令失败的情况下得以回滚,数据能恢复到没有执行之前的样子,是保证一致性的,除非redis进程意外终结。

c)隔离性Isolation:redis事务是严格遵守隔离性的,原因是redis是单进程单线程模式,可以保证命令执行过程中不会被其他客户端命令打断。

d)持久性Durability:redis事务是不保证持久性的,这是因为redis持久化策略中不管是RDB还是AOF都是异步执行的,不保证持久性是出于对性能的考虑。

 

3)redis事务的错误

使用事务时可能会遇上以下两种错误:

a)入队错误:事务在执行 EXEC 之前,入队的命令可能会出错。比如说,命令可能会产生语法错误(参数数量错误,参数名错误,等等),或者其他更严重的错误,比如内存不足(如果服务器使用 maxmemory 设置了最大内存限制的话)。

b)执行错误:命令可能在 EXEC 调用之后失败。举个例子,事务中的命令可能处理了错误类型的键,比如将列表命令用在了字符串键上面,诸如此类。

注:第三种错误,redis进程终结,本文并没有讨论这种错误。

 

2、redis事务的用法

redis事务是通过MULTIEXECDISCARD和WATCH四个原语实现的。

MULTI命令用于开启一个事务,它总是返回OK。

MULTI执行之后,客户端可以继续向服务器发送任意多条命令,这些命令不会立即被执行,而是被放到一个队列中,当EXEC命令被调用时,所有队列中的命令才会被执行。

另一方面,通过调用DISCARD,客户端可以清空事务队列,并放弃执行事务。

注意:使用MULTI只是代表将redis脚本放入到了一个管道,这个管道是与redis服务器相连的。使用MULTI只能达到一个效果,那就是MULTI之后的命令不会立即被执行,而是被放到一个队列中,这个队列的redis脚本在执行的时候,只能按顺序执行且不会被其他的线程打断,并不支持回滚操作。所以,对于Redis,语法错误会回滚,而运行错误则不会。

3、redis事务的原理

Redis是通过WATCH命令,来保证当前事务的数据是否被修改过,如果被修改了,则整个事务会中止,不再执行。那么,Redis在实现的时候,会保存对应的watch key,然后中途如果该Key被修改了,则会将对应的所有客户端的标志位都置为CLIENT_DIRTY_CAS,表示数据被修改,后续执行EXEC的时候则会被中断,从而实现事务。而UNWATCH命令则是从保存的watch_keys里面移除。MULTI命令仅仅将客户端的标志位flags置为CLIENT_MULTI,表示处于MULTI状态,该状态下,后续的命令(除了MULTI/WATCH/DISCARD/EXEC)外,其它命令都会被保存到一个列表里面,直到EXEC或者DISCARD命令执行。如果中途出现了语法错误之类的命令,则会将flags置为CLIENT_DIRTY_EXEC。后续执行EXEC时,如果flags存在CLIENT_DIRTY_CAS或者CLIENT_DIRTY_EXEC,则整个事务会被中止,不执行任何命令
 

### Redis 事务机制概述 Redis 使用 `MULTI`、`EXEC`、`DISCARD` 和 `WATCH` 命令来实现事务功能[^2]。这些命令使得一组命令可以作为一个整体被执行,确保它们要么全部成功执行,要么都不执行。 #### 事务特点 - **原子性**:虽然 Redis事务不提供严格的 ACID 中的原子性,但在执行过程中,所有命令会按照顺序依次执行,不会被打断。 - **一致性**:当命令语法错误、命令执行错误或 Redis 发生意外故障时,Redis 事务机制能够保证数据的一致性[^3]。 - **隔离性**:事务中的所有命令会被序列化并按顺序执行,在整个过程里不会受到其他客户端的影响[^4]。 #### 主要命令解释 - **MULTI**:标记一个事务块的开始。之后所有的命令都将被放入队列中等待执行。 - **EXEC**:触发之前排队的所有命令一次性执行,并返回各个命令的结果列表。 - **DISCARD**:取消当前事务,清空已经入队但是还未执行的命令。 - **WATCH**:监视键的变化情况;如果在 WATCH 后有任何修改,则 EXEC 执行失败,以此支持乐观锁的功能[^1]。 #### 错误处理与回滚特性 需要注意的是,即使某个命令在事务内发生了运行期错误(比如除零),这并不会导致整个事务自动回滚——只有那些确实能完成的操作才会生效,而无法继续下去的部分则停止尝试。因此开发者应该自行设计合理的逻辑去应对可能出现的问题。 ```bash # 开始一个新的事务 MULTI # 将几个命令加入到事务队列中 SET key1 "value" INCR key2 LPUSH mylist "item" # 提交事务 EXEC ``` 对于更复杂的业务需求来说,还可以利用 Lua 脚本来编写更加紧凑高效的程序片段来进行批量操作,从而达到类似的效果。
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