Redis事務介紹

概述

相信學過Mysql等其他數據庫的同學對事務這個詞都不陌生，事務表示的是一組動作，這組動作要么全部執行，要么全部不執行。為什么會有這樣的需求呢？看看下面的場景：

• 微博是一個弱關系型社交網絡，用戶之間有關注和被關注兩種關系，比如兩個用戶A和B，如果 A關注B，則B的粉絲中就應該有A。關注這個動作需要兩個步驟完成：在A的關注者中添加B；在B的粉絲中添加A。 這兩個動作要么都執行成功，要么都不執行。否則就可能會出現A關注了B，但是B的粉絲中沒有A的不可容忍的情況。
• 轉賬匯款，假設現在有兩個賬戶A和B，現在需要將A中的一萬塊大洋轉到B的賬戶中，這個動作也需要兩個步驟完成：從A的賬戶中划走一萬塊；在B的賬戶中增加一萬塊。這兩個動作要么全部執行成功，要么全部不執行，否則自會有人問候你的！！！

Redis作為一種高效的分布式數據庫，同樣支持事務。

Redis事務

Redis中的事務(transaction)是一組命令的集合。事務同命令一樣都是Redis最小的執行單位，一個事務中的命令要么都執行，要么都不執行。Redis事務的實現需要用到 MULTI 和 EXEC 兩個命令，事務開始的時候先向Redis服務器發送 MULTI 命令，然后依次發送需要在本次事務中處理的命令，最后再發送 EXEC 命令表示事務命令結束。

舉個例子，使用redis-cli連接redis，然后在命令行工具中輸入如下命令：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set url http://qifuguang.me QUEUED 127.0.0.1:6379> set title winwill2012 QUEUED 127.0.0.1:6379> set desc java QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC 1) OK 2) OK 3) OK 127.0.0.1:6379> 127.0.0.1:6379> get url "http://qifuguang.me" 127.0.0.1:6379> get title "winwill2012" 127.0.0.1:6379> get desc "java" 127.0.0.1:6379>

從輸出中可以看到，當輸入MULTI命令后，服務器返回OK表示事務開始成功，然后依次輸入需要在本次事務中執行的所有命令，每次輸入一個命令服務器並不 會馬上執行，而是返回”QUEUED”，這表示命令已經被服務器接受並且暫時保存起來，最后輸入EXEC命令后，本次事務中的所有命令才會被依次執行，可 以看到最后服務器一次性返回了三個OK，這里返回的結果與發送的命令是按順序一一對應的，這說明這次事務中的命令全都執行成功了。

再舉個例子，在命令行工具中輸入如下命令：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set a a QUEUED 127.0.0.1:6379> sett b b (error) ERR unknown command 'sett' 127.0.0.1:6379> set c c QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC (error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors. 127.0.0.1:6379> get a (nil) 127.0.0.1:6379> get b (nil) 127.0.0.1:6379> get c (nil) 127.0.0.1:6379>

和前面的例子一樣，先輸入MULTI最后輸入EXEC表示中間的命令屬於一個事務，不同的是中間輸入的命令有一個錯誤(set寫成了sett)，這樣因為 有一個錯誤的命令導致事務中的其他命令都不執行了(通過后續的get命令可以驗證)，可見事務中的所有命令式同呼吸共命運的。

如果客戶端在發送EXEC命令之前斷線了，則服務器會清空事務隊列，事務中的所有命令都不會被執行。而一旦客戶端發送了EXEC命令之后，事務中的所有命令都會被執行，即使此后客戶端斷線也沒關系，因為服務器已經保存了事務中的所有命令。

除了保證事務中的所有命令要么全執行要么全不執行外，Redis的事務還能保證一個事務中的命令依次執行而不會被其他命令插入。試想一個客戶端A需要執行 幾條命令，同時客戶端B發送了幾條命令，如果不使用事務，則客戶端B的命令有可能會插入到客戶端A的幾條命令中，如果想避免這種情況發生，也可以使用事 務。

Redis事務錯誤處理

如果一個事務中的某個命令執行出錯，Redis會怎樣處理呢？要回答這個問題，首先要搞清楚是什么原因導致命令執行出錯：

1. 語法錯誤 就像上面的例子一樣，語法錯誤表示命令不存在或者參數錯誤
   這種情況需要區分Redis的版本，Redis 2.6.5之前的版本會忽略錯誤的命令，執行其他正確的命令，2.6.5之后的版本會忽略這個事務中的所有命令，都不執行，就比如上面的例子(使用的Redis版本是2.8的)

2. 運行錯誤 運行錯誤表示命令在執行過程中出現錯誤，比如用GET命令獲取一個散列表類型的鍵值。
   這種錯誤在命令執行之前Redis是無法發現的，所以在事務里這樣的命令會被Redis接受並執行。如果食物里有一條命令執行錯誤，其他命令依舊會執行（包括出錯之后的命令）。比如下例：

   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

   127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set key 1 QUEUED 127.0.0.1:6379> SADD key 2 QUEUED 127.0.0.1:6379> set key 3 QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC 1) OK 2) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value 3) OK 127.0.0.1:6379> get key "3"

   Redis中的事務並沒有關系型數據庫中的事務回滾(rollback)功能，因此使用者必須自己收拾剩下的爛攤子。不過由於Redis不支持事務回滾功能，這也使得Redis的事務簡潔快速。

回顧上面兩種類型的錯誤，語法錯誤完全可以在開發的時候發現並作出處理，另外如果能很好地規划Redis數據的鍵的使用，也是不會出現命令和鍵不匹配的問題的。

WATCH命令

從上面的例子我們可以看到，事務中的命令要全部執行完之后才能獲取每個命令的結果，但是如果一個事務中的命令B依賴於他上一個命令A的結果的話該怎么辦 呢？就比如說實現類似Java中的i++的功能，先要獲取當前值，才能在當前值的基礎上做加一操作。這種場合僅僅使用上面介紹的MULTI和EXEC是不 能實現的，因為MULTI和EXEC中的命令是一起執行的，並不能將其中一條命令的執行結果作為另一條命令的執行參數，所以這個時候就需要引進Redis 事務家族中的另一成員：WATCH命令

換個角度思考上面說到的實現i++的方法，可以這樣實現：

1. 監控i的值，保證i的值不被修改
2. 獲取i的原值
3. 如果過程中i的值沒有被修改，則將當前的i值+1，否則不執行

這樣就能夠避免競態條件，保證i++能夠正確執行。

WATCH命令可以監控一個或多個鍵，一旦其中有一個鍵被修改（或刪除），之后的事務就不會執行，監控一直持續到EXEC命令（事務中的命令是在EXEC之后才執行的，EXEC命令執行完之后被監控的鍵會自動被UNWATCH）

舉個例子：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

127.0.0.1:6379> set mykey 1 OK 127.0.0.1:6379> WATCH mykey OK 127.0.0.1:6379> set mykey 2 OK 127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set mykey 3 QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC (nil) 127.0.0.1:6379> get mykey "2" 127.0.0.1:6379>

上面的例子中，首先設置mykey的鍵值為1，然后使用WATCH命令監控mykey，隨后更改mykey的值為2，然后進入事務，事務中設置mykey 的值為3，然后執行EXEC運行事務中的命令，最后使用get命令查看mykey的值，發現mykey的值還是2，也就是說事務中的命令根本沒有執行（因 為WATCH監控mykey的過程中，mykey被修改了，所以隨后的事務便會被取消）。

有了WATCH命令，我們就可以自己實現i++功能了，偽代碼如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

def incr($key): WATCH $key $value = GET $key if not $value $value = 0 $value = $value + 1 MULTI SET $key $value result = EXEC return result[0]

因為EXEC返回的是多行字符串，使用result[0]表示返回值的第一個字符串。

注意：由於WATCH命令的作用只是當被監控的鍵被修改后取消之后的事務，並不能保證其他客戶端不修改監控的值，所以當EXEC命令執行失敗之后需要手動重新執行整個事務。

執行EXEC命令之后會取消監控使用WATCH命令監控的鍵，如果不想執行事務中的命令，也可以使用UNWATCH命令來取消監控。