简述Redis事务实现

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Redis事务

Redis可以通过MULTI,EXEC,DISCARD,WATCH等命令实现事务(transaction)功能。

> MULTI
OK
> INCR foo
QUEUED
> INCR bar
QUEUED
> EXEC
1) (integer) 1
2) (integer) 1

使⽤ MULTI命令后可以输⼊多个命令。Redis不会⽴即执⾏这些命令,⽽是将它们放到队列,当调⽤了EXEC命令将执⾏所有命令。 Redis官⽹相关介绍 redis.io/topics/tran… 如下: Redis官网

但是,Redis 的事务和我们平时理解的关系型数据库的事务不同。我们知道事务具有四⼤特性:

  1. 原⼦性(Atomicity): 事务是最⼩的执⾏单位,不允许分割。事务的原⼦性确保动作要么全部完成,要么完全不起作⽤;
  2. 隔离性(Isolation): 并发访问数据库时,⼀个⽤户的事务不被其他事务所⼲扰,各并发事务之间数据库是独⽴的;
  3. 持久性(Durability): ⼀个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的,即使数据库发⽣故障也不应该对其有任何影响。
  4. ⼀致性(Consistency): 执⾏事务前后,数据保持⼀致,多个事务对同⼀个数据读取的结果是相同的;

Redis 是不⽀持 roll back 的,因⽽不满⾜原⼦性的(⽽且不满⾜持久性)。 Redis官⽹也解释了⾃⼰为啥不⽀持回滚。简单来说就是Redis开发者们觉得没必要⽀持回滚,这样更简单便捷并且性能更好。Redis开发者觉得即使命令执⾏错误也应该在开发过程中就被发现⽽不是⽣产过程中。 你可以将Redis中的事务就理解为 :Redis事务提供了⼀种将多个命令请求打包的功能。然后,再按顺序执⾏打包的所有命令,并且不会被中途打断。

Redis事务实现步骤

1. 事务开始

MULTI命令的执⾏,标识着⼀个事务的开始。MULTI命令会将客户端状态的 flags 属性中打开REDIS_MULTI 标识来完成的。

2. 命令⼊队

当⼀个客户端切换到事务状态之后,服务器会根据这个客户端发送来的命令来执⾏不同的操作。如果客户端发送的命令为MULTIEXECWATCHDISCARD中的⼀个,⽴即执⾏这个命令,否则将命令放⼊⼀个事务队列⾥⾯,然后向客户端返回 QUEUED 回复

  • 如果客户端发送的命令为 EXECDISCARDWATCHMULTI 四个命令的其中⼀个,那么服务器⽴即执⾏这个命令。

  • 如果客户端发送的是四个命令以外的其他命令,那么服务器并不⽴即执⾏这个命令。⾸先检查此命令的格式是否正确,如果不正确,服务器会在客户端状态(redisClient)的 flags 属性关闭 REDIS_MULTI 标识,并且返回错误信息给客户端。如果正确,将这个命令放⼊⼀个事务队列⾥⾯,然后向客户端返回 QUEUED 回复事务队列是按照FIFO的⽅式保存⼊队的命令.

事务队列是按照FIFO的⽅式保存⼊队的命令

3. 事务执行

客户端发送 EXEC 命令,服务器执⾏EXEC命令逻辑。

  • 如果客户端状态的 flags 属性不包含 REDIS_MULTI 标识,或者包含 REDIS_DIRTY_CAS 或者REDIS_DIRTY_EXEC 标识,那么就直接取消事务的执⾏。
  • 否则客户端处于事务状态(flags REDIS_MULTI 标识),服务器会遍历客户端的事务队列,然后执⾏事务队列中的所有命令,最后将返回结果全部返回给客户端;

redis 不支持事务回滚机制,但是它会检查每⼀个事务中的命令是否错误。

Redis 事务不⽀持检查那些程序员⾃⼰逻辑错误。例如对 String 类型的数据库键执⾏对 HashMap 类型的操作!

  • WATCH 命令是⼀个乐观锁,可以为 Redis 事务提供 check-and-set (CAS)⾏为。可以监控⼀个或多个键,⼀旦其中有⼀个键被修改(或删除),之后的事务就不会执⾏,监控⼀直持续到EXEC命令。
  • 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。
  • EXEC:执⾏所有事务块内的命令。返回事务块内所有命令的返回值,按命令执⾏的先后顺序排列。当操作被打断时,返回空值 nil 。
  • 通过调⽤DISCARD,客户端可以清空事务队列,并放弃执⾏事务, 并且客户端会从事务状态中退出。
  • UNWATCH命令可以取消watch对所有key的监控。