Redis事务

1 redis的事务简介

• 可以一次执行多个命令，本质是一组命令的集合。一个事务中的所有命令都会序列化，按顺序地串行化执行而不会被其它命令插入，不许加塞。
• 一个队列中，一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令。

2 使用

2.1 命令

• multi
  标记一个事务块的开始
• exec
  执行事务块内的所有命令
• discard
  取消事务，放弃事务块内所有命令
• watch key/[key1 key2 key3 …]
  监视一个或多个key，或事务块在执行之前若监视的内容被修改，那么事务被打断，全部无法执行
• unwatch
  取消watch对所有key的监视

2.2 执行

2.2.1 正常执行

使用multi进行开始，正常的设置事务块（未出现错误命令），监视的键未在事务执行前出现变动，使用exec结束。

127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v2 
QUEUED
127.0.0.1:6379> get k1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k v
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) OK
2) OK
3) "v1"
4) OK

2.2.2 放弃事务

在命令的最后使用discard放弃

127.0.0.1:6379> mget k1 k2
1) "v1"
2) "v2"
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v11
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k2 v22
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k3 v33
QUEUED
127.0.0.1:6379> DISCARD
OK
127.0.0.1:6379> get k2
"v2"

2.2.3 全体连坐

当事务块中出现直接保错的错误语句时，并使用exec结尾，会导致所有命令都执行不了，类似discard放弃所有命令。

127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3 k4
1) "abc"
2) "v2"
3) "65"
4) "v4"
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> set k1 v1 
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k23 v23
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k8
(error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
127.0.0.1:6379> set k3 33
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k4 v4
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3 k4
1) "abc"
2) "v2"
3) "65"
4) "v4"

2.2.4 冤头债主

当事务块中某些命令存在隐藏的错误，例如对值为字母字符串的键执行自增操作，不会立即报错，但事实上语句是有错的，用exec执行事务时，其他语句都能正常执行，但有错的语句不能正常执行。

127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3
1) "abc"
2) "v2"
3) "v3"
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> INCR k1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k3 65
QUEUED
127.0.0.1:6379> set k4 v4
QUEUED
127.0.0.1:6379> get k4
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) (error) ERR value is not an integer or out of range
2) OK
3) OK
4) "v4"
127.0.0.1:6379> get k4
"v4"
127.0.0.1:6379> mget k1 k2 k3 k4
1) "abc"
2) "v2"
3) "65"
4) "v4"

2.2.5 监控

1.悲观锁/乐观锁/CAS(Check And Set)

• 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
• 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，乐观锁策略:提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新

2.watch与unwatch

• watch key/[key1 key2 key3 …]
  监视一个或多个key，或事务块在执行之前若监视的内容被修改，那么事务被打断，全部无法执行
• unwatch
  取消watch对所有key的监视
• 一旦执行了exec之前加的监控锁都会被取消掉了

例子：信用卡额度(balance)和欠额(debt)

//在监控下正常执行
127.0.0.1:6379> set balance 10000
OK
127.0.0.1:6379> set debt 0
OK
127.0.0.1:6379> WATCH balance
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY balance 2000
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY debt 2000
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) (integer) 8000
2) (integer) 2000
127.0.0.1:6379> mget balance debt
1) "8000"
2) "2000"

//在监控下不正常执行
127.0.0.1:6379> WATCH balance
OK
127.0.0.1:6379> INCRBY balance 10000
(integer) 18000
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY balance 2000
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY debt 2000
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
(nil)
127.0.0.1:6379> mget balance debt
1) "18000"
2) "2000"

//使用unwatch来避免事务执行前端修改引起的事务失败
127.0.0.1:6379> mget balance debt
1) "18000"
2) "2000"
127.0.0.1:6379> WATCH balance
OK
127.0.0.1:6379> INCRBY balance 10000
(integer) 28000
127.0.0.1:6379> get balance
"28000"
127.0.0.1:6379> UNWATCH
OK
127.0.0.1:6379> WATCH balance
OK
127.0.0.1:6379> MULTI
OK
127.0.0.1:6379> DECRBY balance 2000
QUEUED
127.0.0.1:6379> INCRBY debt 2000
QUEUED
127.0.0.1:6379> EXEC
1) (integer) 26000
2) (integer) 4000
127.0.0.1:6379> mget balance debt
1) "26000"
2) "4000"

2.3 小结

• Watch指令，类似乐观锁，事务提交时，如果Key的值已被别的客户端改变，
  比如某个list已被别的客户端push/pop过了，整个事务队列都不会被执行
• 通过WATCH命令在事务执行之前监控了多个Keys，倘若在WATCH之后有任何Key的值发生了变化，EXEC命令执行的事务都将被放弃，同时返回Nullmulti-bulk应答以通知调用者事务执行失败