Redis中的事務處理機制分析與總結

奕鵬發表於2021-01-18
Redis
系列文章：
關於Redis資料型別以及應用場景的分析與總結 Redis中的事務處理機制分析與總結 Redis 持久化儲存詳解

事務的定義

事務是一組具備原子性操作的命令集合。在這一組命令中，要麼全部執行成功，要麼全部執行失敗。

事務的特點

  1. 原子性。原子性指的是事務操作具備原子操作，一個事務裡面的 SQL 操作要麼全部成功要麼全部失敗，不能存在一些 SQL 成功，一些 SQL 執行失敗。
  2. 隔離性。隔離性指的是多個事務之間是相互隔離的，事務之間是互不受影響的。
  3. 永續性。永續性指的是事務一旦提交，就不能進行回滾(撤回)，永久的儲存在磁碟中。
  4. 一致性。一致性指的是事務操作前後必須滿足業務約束。

有關事務的四大特性的具體講解可以參考該文章
mindoc.qqdeveloper.com/docs/mysql/m...

Redis事務執行邏輯

Redis在事務中的命令是新增到一個命令佇列裡面，等待事務提交之後，則一一執行命令佇列裡面的命令。

Redis事務命令

  1. multi：開啟事務。
  2. exec：提交當前事務。
  3. discard：取消當前事務。
  4. watch：監聽key是否在事務開啟之前被其他命令修改，如果被修改去不處理事務內的操作。
  5. unwatch：取消監聽key是否在事務開啟之前被其他的命令修改。

命令演示

  1. 事務執行流程。

客戶端一：負責開啟事務並寫入快取資料。

127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set user:id:1 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK

事務執行exec命令返回的是，事務中執行的命令數量以及對應的結果。

客戶端二：負責讀取快取中的資料。

# 客戶端一執行set之後，執行exec之前。
127.0.0.1:6379> get user:id:1
(nil)
# 客戶端執行exec之後。
127.0.0.1:6379> get user:id:1
"1"
  1. watch對key監聽。

客戶端一：負責開啟事務，並使用watch監聽key。

# 監聽key之前檢視值
127.0.0.1:6379> get age
"1"
# 開啟監聽
127.0.0.1:6379> watch age
OK
# 開啟事務
127.0.0.1:6379> multi
OK
# 修改被監聽的key值
127.0.0.1:6379> set age 2
QUEUED
# 提交事務(發現返回的是nil，表示未執行成功。)
127.0.0.1:6379> exec
(nil)
# 重新獲取監聽的key值
127.0.0.1:6379> get age
"3"

客戶端二：負責修改客戶端一中監聽的key。

# 在客戶端一執行watch命令，開啟事務之後，提交事務之前執行。
127.0.0.1:6379> set age 3
OK
# 在客戶端一執行exec命令之後執行。
127.0.0.1:6379> get age
"3"

通過2中的演示，你會發現在事務開啟之前對key做了監聽。事務正常提交之後，被監聽的key在事務中執行的命令是不會被執行的。unwatch對監聽的key，取消監聽事件。此時的取消監聽不能放在事務中，只能在事務開啟之前對key的監聽事件做取消。 事務命令異常處理

事務原子性演示

  1. 命令錯誤的原子性。
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set user:name zhangsan
QUEUED
127.0.0.1:6379> set user:age 1
QUEUED
127.0.0.1:6379> set user:sex max
QUEUED
# 執行一條命令錯誤的操作
127.0.0.1:6379> set a
(error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
# 提交事務
127.0.0.1:6379> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.
127.0.0.1:6379> keys *
1) "user:id:1"
2) "name"
3) "age"

通過上面的演示，在事務中執行一條錯誤的語法命令，整個事務都將不會被執行。

  1. 內部語法使用錯誤。
127.0.0.1:6379> get name
"zhangsan"
127.0.0.1:6379> multi
OK
127.0.0.1:6379> set mu:id 1
QUEUED
# 執行一個語法不當的操作
127.0.0.1:6379> incr name
QUEUED
127.0.0.1:6379> set mu:age 2
QUEUED
127.0.0.1:6379> exec
1) OK
2) (error) ERR value is not an integer or out of range
3) OK

通過上面的演示，在事務中執行了一條語法不當的的操作，最終提交事務後。事務中的正確命令依舊不被執行了。這不符合事務原子性的特點。

  1. 事務原子性總結。

    a. 當事務中存在語法使用不當的情況時，事務會跳過當前的命令。其他的正確命令依舊被執行。

    b. Redis中的事務並非一定滿足原子性的特點。

    c. 在事務中，執行的命令，Redis只會檢測是否是一個合法的命令。如果合法則新增到命令佇列，如果不合法則直接阻止整個事務的執行。

常見問題總結

MySQL中的事務與Redis事務的區別

  1. Redis事務與Mysql事務我們知道關係性資料庫Mysql中具有事務的四大特性：「原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、永續性（Durability）」。

  2. 但是Redis的事務為了保證Redis除了客戶端的請求高效，去除了傳統關係型資料庫的「事務回滾、加鎖、解鎖」這些消耗效能的操作，Redis的事務實現簡單。

  3. 原子性中Redis的事務只能保證單個命令的原子性，多個命令就無法保證，如上面索道的執行時錯誤，即使中間有執行時錯誤出現也會正確的執行後面正確的命令，不具有回滾操作。

  4. 既然沒有了原子性，資料的一致性也就無法保證，這些都需要程式設計師自己手動去實現。Reids在進行事務的時候，不會被中斷知道事務的執行結束，也具有一定的隔離性，並且Redis也能持久化資料。

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