三、redis系列之事务

2023-08-05 13:51:28

1. 绪言

　　Redis也提供了事务机制，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他命令插入，不许加塞。但Redis对事务的支持是部分支持，不想关系型数据库，要么都成功要么都失败，Redis可以部分成功部分失败。本篇中，我们来详细所以说redis那些事。

2. Redis事务机制

2.1 事务流程

　　Redis中的事务(transaction)是一组命令的集合。事务同命令一样都是Redis最小的执行单位，一个事务中的命令要么都执行，要么都不执行，要么都成功，要么都失败。Redis事务的实现需要用到 MULTI 和 EXEC 两个命令，事务开始的时候先向Redis服务器发送 MULTI 命令，然后依次发送需要在本次事务中处理的命令，最后再发送 EXEC 命令表示事务命令结束。一个事务从开始到执行会经历以下三个阶段：

　　1）开始事务；

　　2）命令入队；

　　3）执行事务。

　　从上图输出中可以看到，当输入MULTI命令后，服务器返回OK表示事务开始成功，然后依次输入需要在本次事务中执行的所有命令，每次输入一个命令服务器并不会马上执行，而是返回”QUEUED”，这表示命令已经被服务器接受并且暂时保存起来，最后输入EXEC命令后，本次事务中的所有命令才会被依次执行，可以看到最后服务器一次性返回了三个OK，这里返回的结果与发送的命令是按顺序一一对应的，这说明这次事务中的命令全都执行成功了。

2.2 事务命令

　　在上一小节中，我们使用了MULTI命令和EXEC命令。MULTI命令标志着事务的开始，EXEC命令开始执行事务。从上一小节图片中我们也可以看出，事务中的命令要全部执行完之后才能获取每个命令的结果，但是如果一个事务中的命令B依赖于他上一个命令A的结果的话该怎么办呢？例如电商系统在抢购业务中，先要获取当前库存，才能在当前库存的基础上进行其他操作。这种场合仅仅使用上面介绍的MULTI和EXEC是不能实现的，因为MULTI和EXEC中的命令是一起执行的，并不能将其中一条命令的执行结果作为另一条命令的执行参数。这时候就要用到redis事务机制中的其他命令，下面列出了redis事务机制中所有命令：

命令原型	时间复杂度	命令描述	返回值
MULTI		用于标记事务的开始，其后执行的命令都将被存入命令队列，直到执行EXEC时，这些命令才会被原子的执行。	始终返回OK
EXEC		执行在一个事务内命令队列中的所有命令，同时将当前连接的状态恢复为正常状态，即非事务状态。如果在事务中执行了WATCH命令，那么只有当WATCH所监控的Keys没有被修改的前提下，EXEC命令才能执行事务队列中的所有命令，否则EXEC将放弃当前事务中的所有命令。	原子性的返回事务中各条命令的返回结果。如果在事务中使用了WATCH，一旦事务被放弃，EXEC将返回NULL-multi-bulk回复。
DISCARD		回滚事务队列中的所有命令，同时再将当前连接的状态恢复为正常状态，即非事务状态。如果WATCH命令被使用，该命令将UNWATCH所有的Keys。	始终返回OK。
WATCH key [key ...]	O(1)	在MULTI命令执行之前，可以指定待监控的Keys，然而在执行EXEC之前，如果被监控的Keys发生修改，EXEC将放弃执行该事务队列中的所有命令。	始终返回OK。
UNWATCH	O(1)	取消当前事务中指定监控的Keys，如果执行了EXEC或DISCARD命令，则无需再手工执行该命令了，因为在此之后，事务中所有被监控的Keys都将自动取消。	始终返回OK。

　　下面通过代码尝试使用上述几个命令：

　　1）正常执行

127.0.0.1:6379> MULTI

OK

127.0.0.1:6379> SET key01 a

QUEUED

127.0.0.1:6379> SET key02 b

QUEUED

127.0.0.1:6379> GET key01

QUEUED

127.0.0.1:6379> SET key03 c

QUEUED

127.0.0.1:6379> EXEC

1) OK

2) OK

3) "a"

4) OK

　　2) 取消事务

127.0.0.1:6379> MULTI

OK

127.0.0.1:6379> SET key01 a

QUEUED

127.0.0.1:6379> SET key02 b

QUEUED

127.0.0.1:6379> DISCARD

OK

127.0.0.1:6379> GET key01

(nil)

　　可以看到，执行DISCARD命令后，返回了OK，事务被取消，所以再次GET key01的时候返回了nil。

　　3）WATCH

　　命令按图示箭头方向顺序输入并执行，在左侧窗口中用WATCH命令监视key01，然后MULTI命令开始后，在右侧窗口更改了key02的值，所以左侧窗口执行EXEC命令后，返回nil，事务执行失败，事务中的INCR key01 , SET key02 1两条命令都没有执行，所以最后获取key02返回的值是nil，而key01的值也是右侧窗口的赋值。

　　4）UNWATCH

　　按图示箭头顺序输入并执行命令，WATCH监视key01后，用UNWATCH接触监视，开始MULTI事务后，在右侧窗口改变key01的值，然后左侧窗口继续执行事务，发现事务正常执行，事务中获取到的key01的值是在右侧窗口赋值的基础上加1，key02也成功创建。

2.3 Redis事务中的错误

　　先来看如下两块代码：

　　代码一：

　　在上述代码块中，先给key01赋一个字符串值，然后在事务中进行整数运算，显然是有误的，但是整个事务除了数值运算那个命令其他命令都成功运行。

　　代码块二：

　　在上述代码块中，事务中出现拼写错误，执行事务后，直接提示失败，没有任何返回值，可以发现，事务中所有命令都没有执行。

　　对比上述两个代码块，为什么一个事务成功执行，一个事务执行失败呢？这就涉及到redis事务中的两类失败：

　　1）运行错误： 运行错误表示命令在执行过程中出现错误，比如用GET命令获取一个散列表类型的键值、对字符型进行数字运算等。这种错误在命令执行之前Redis是无法发现的，所以在事务里这样的命令会被Redis接受并执行。如果事务里有一条命令执行错误，其他命令依旧会执行（包括出错之后的命令）。

　　2）语法错误：就像上面的例子一样，语法错误表示命令不存在或者参数错误例如参数的数量错误、命令名称错误，这种情况需要区分Redis的版本，Redis 2.6.5之前的版本会忽略错误的命令，执行其他正确的命令，2.6.5之后的版本会忽略这个事务中的所有命令，都不执行，就比如上面的例子。这种错误会导致事务执行失败，事务中所有命令都执行失败。

3. 总结

　　本篇介绍了redis中的事务机制，但关于分布式锁的部分并未涉及，之后再补充。

　　参考：

　　https://www.cnblogs.com/Jason-Xiang/p/5364252.html

　　https://blog.csdn.net/qq_37169817/article/details/78839774

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