Redis事务与ACID属性

Redis事务与ACID属性

在web开发中，数据库是中流砥柱，一切的根基。而实际开发中，又以关系型数据库MySQL为主。MySQL数据库可以满足小项目的基本需求，但当项目数据量、并发度逐渐增大，单纯的MySQL数据库常面临庞大的性能压力。而此时，非关系型数据库Redis闪亮登场。运行在内存中的Redis数据库，简单易用，省去了磁盘IO的它，更是可以达到每秒上千万次的查询速度。而一个值得思考的问题是：如此小巧的Redis，能够支持事务吗，能够满足ACID属性吗？本文将对此一一探讨。

Redis事务

与MySQL一样，Redis同样支持事务。Redis的事务执行与一个队列相关，通过MULTI开标志一个事务块的开始，其后跟多条命令，并以一个EXEC结束并执行事务块。

如下所示：以下五行命令组成了一个事务，并向数据库中插入了三个字符串

multi
set a aaa
set b bbb
set c ccc
exec

除了MULTI、EXEC之外，Redis还支持DISCARD命令来取消事务、WATCH命令来监视一个key、UNWATCH取消监视

隔离性(Isolation)

事务的隔离性是指：多个事务在并发执行的过程中，彼此互不干扰。Redis事务在隔离性方面可以说是毫无争议的，因为Redis是单进程、单线程应用，其所有事务都将串行执行，所以不存在彼此干扰的问题。

原子性（Atomicity）

事务的原子性是指：一个事务要么全部执行成功，要么出现错误，全部失败。严格来说，Redis事务不满足原子性特性。

Redis的事务由多条命令组成，若错误是由可检查的错误，如命令拼写错误等造成的，那么事务将会彻底失败。

但若Redis事务中的错误是在执行期产生的，那么Redis会提示该命令报错，但并不回滚，其他命令依旧成功执行。因此，Redis事务不满足原子性。

Redis的开发者认为，回滚机制与Redis简单高效的设计主旨相违背，没有必要开发事务回滚功能。

一致性（Consistency）

事物的一致性是指：一个事务执行后，不破坏原数据库的完整性约束。Redis事务满足原子性要求。

为了说明这一点，必须了解可能破坏Redis事务一致性的三种错误情况：入队错误、执行错误、服务器停机。

1）入队错误：类似于上述拼写错误，会在入队时被检查出来，并导致整个事务的失败，数据库会回到事务执行前的状态，因此不破坏数据库的完整性约束。

2）执行错误：执行错误会导致该条命令失败，不会对数据库做出任何修改，所以也不影响事物的一致性

3）服务器宕机：若在事务执行的过程中，服务器出现宕机现象，其在重启后会根据rdb或aof持久化文件恢复到事务执行前的状态或者变成空白数据库，而这两种状态都是一致的

持久性（Duaration）

事务的持久性是指：当一个事务执行完毕后，该事务对数据库造成的影响会得到永久保存，即使服务器停机，也不会丢失。Redis事务时而满足持久性，时而不满足持久性，取决于其设置的持久化策略：

1）当服务器采用RDB持久化模式时，在满足一定条件时才会调用BGSAVE命令，对数据进行永久保存。若在一个事务执行后，BGSAVE命令调用前，服务器宕机，则事务结果会丢失，因此不满足持久性。

2）当服务器采用AOF持久化模式，且appendfsync设置为everysec或no时，持久化操作会每一秒执行一次或者由操作系统来决定何时执行，这都留给了服务器宕机破坏事务持久性的机会。

3）当服务器采用AOF持久化模式，且appendfsync设置为always时，每条指令的执行都将伴随持久化操作，那么此时Redis事务满足持久性。