redis 学习 - 事务

本篇已收录至redis in action 学习笔记系列

合理使用 redis 事务可以防止出错, 在某些情况下也可以提升性能.

redis 事务概念

在Redis中，MULTI/EXEC/DISCARD/WATCH 这四个命令是我们实现事务的基石。

通过上图可看出 redis 中的事务的一些特点:

在事务中的所有命令都将会被串行化的顺序执行，事务执行期间，Redis不会再为其它客户端的请求提供任何服务，从而保证了事物中的所有命令被原子的执行。

在Redis事务中如果有某一条命令执行失败，其后的命令仍然会被继续执行。

我们可以通过MULTI命令开启一个事务，有关系型数据库开发经验的人可以将其理解为"BEGIN TRANSACTION"语句。在该语句之后执行的命令都将被视为事务之内的操作，最后我们可以通过执行EXEC/DISCARD命令来提交/回滚该事务内的所有操作。这两个Redis命令可被视为等同于关系型数据库中的COMMIT/ROLLBACK语句。

在事务执行之前，如果客户端与服务器之间出现通讯故障并导致网络断开，其后所有待执行的语句都将不会被服务器执行。然而如果网络中断事件是发生在客户端执行EXEC命令之后，那么该事务中的所有命令都会被服务器执行。

基于这种延迟执行事务的模式能够提升性能

因为一个 redis 事务中可能包含很多条写命令, 这些命令会在队列排队, server真正得到 exec命令后才会一起执行, 这样会比分单次的写入命令节省在 client 和 server 之间网络通信次数, 进而提升性能.

这种一次性发送多个命令, 然后等待所有回复的做法通常被称为 redis pipelining

redis server执行了某个事务时, 写入aof时宕机怎么处理

当使用Append-Only模式时，Redis会通过调用系统函数write将该事务内的所有写操作在本次调用中全部写入磁盘。然而如果在写入的过程中出现系统崩溃，如电源故障导致的宕机，那么此时也许只有部分数据被写入到磁盘，而另外一部分数据却已经丢失。Redis服务器会在重新启动时执行一系列必要的一致性检测，一旦发现类似问题，就会立即退出并给出相应的错误提示。此时，我们就要充分利用Redis工具包中提供的redis-check-aof工具，该工具可以帮助我们定位到数据不一致的错误，并将已经写入的部分数据进行回滚。修复之后我们就可以再次重新启动Redis服务器了。

命令示例

cmd	desc
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。
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。
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。
WATCH key [key ...]	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。
UNWATCH	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。

CAS(check-and-set) lock

在Redis的事务中，WATCH命令可用于提供CAS(check-and-set)功能。

假设我们通过WATCH命令在事务执行之前监控了多个Keys，倘若在WATCH之后有任何Key的值发生了变化，EXEC命令执行的事务都将被放弃，同时返回Null multi-bulk应答以通知调用者事务执行失败。

为什么 redis 没有实现典型的加锁?

传统数据库加锁的缺点在于, 持有锁的客户端运行的越慢, 等待解锁的客户端阻塞的时间越长. 因为加锁会有可能造成客户端阻塞, 所以 redis 并不会在执行 watch 命令时对数据加锁, 而相反在数据被抢先一步修改了以后, 会通知 watch 的客户端, 这种机制被称为乐观锁, 传统数据库的锁机制实为悲观锁. 乐观锁在实际应用中非常有效, 因为没有等待这个过程