Redis事务处理机制分析与总结

事务的定义

事务是一组具备原子性操作的命令集合。在这一组命令中，要么全部执行成功，要么全部执行失败。

事务的特点

1. 原子性。原子性指的是事务操作具备原子操作，一个事务里面的 SQL 操作要么全部成功要么全部失败，不能存在一些 SQL 成功，一些 SQL 执行失败。
2. 隔离性。隔离性指的是多个事务之间是相互隔离的，事务之间是互不受影响的。
3. 持久性。持久性指的是事务一旦提交，就不能进行回滚(撤回)，永久的保存在磁盘中。
4. 一致性。一致性指的是事务操作前后必须满足业务约束。

有关事务的四大特性的具体讲解可以参考该文章 http://mindoc.qqdeveloper.com/docs/mysql/mysql-1cj2eksj770bg

Redis事务执行逻辑

Redis在事务中的命令是添加到一个命令队列里面，等待事务提交之后，则一一执行命令队列里面的命令。

Redis事务命令

1. multi：开启事务。
2. exec：提交当前事务。
3. discard：取消当前事务。
4. watch：监听key是否在事务开启之前被其他命令修改，如果被修改去不处理事务内的操作。
5. unwatch：取消监听key是否在事务开启之前被其他的命令修改。

命令演示

1. 事务执行流程。

客户端一：负责开启事务并写入缓存数据。

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

事务执行exec命令返回的是，事务中执行的命令数量以及对应的结果。

客户端二：负责读取缓存中的数据。

# 客户端一执行set之后，执行exec之前。
127.0.0.1:6379> get user:id:1
(nil)
# 客户端执行exec之后。
127.0.0.1:6379> get user:id:1
"1"

1. watch对key监听。

客户端一：负责开启事务，并使用watch监听key。

# 监听key之前查看值
127.0.0.1:6379> get age
"1"
# 开启监听
127.0.0.1:6379> watch age
OK
# 开启事务
127.0.0.1:6379> multi
OK
# 修改被监听的key值
127.0.0.1:6379> set age 2
QUEUED
# 提交事务(发现返回的是nil，表示未执行成功。)
127.0.0.1:6379> exec
(nil)
# 重新获取监听的key值
127.0.0.1:6379> get age
"3"

客户端二：负责修改客户端一中监听的key。

# 在客户端一执行watch命令，开启事务之后，提交事务之前执行。
127.0.0.1:6379> set age 3
OK
# 在客户端一执行exec命令之后执行。
127.0.0.1:6379> get age
"3"

通过2中的演示，你会发现在事务开启之前对key做了监听。事务正常提交之后，被监听的key在事务中执行的命令是不会被执行的。unwatch对监听的key，取消监听事件。此时的取消监听不能放在事务中，只能在事务开启之前对key的监听事件做取消。事务命令异常处理

事务原子性演示

1. 命令错误的原子性。

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
# 执行一条命令错误的操作
127.0.0.1:6379> set a
(error) ERR wrong number of arguments for 'set' command
# 提交事务
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"

通过上面的演示，在事务中执行一条错误的语法命令，整个事务都将不会被执行。

1. 内部语法使用错误。

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
# 执行一个语法不当的操作
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

通过上面的演示，在事务中执行了一条语法不当的的操作，最终提交事务后。事务中的正确命令依旧不被执行了。这不符合事务原子性的特点。

1. 事务原子性总结。
   a. 当事务中存在语法使用不当的情况时，事务会跳过当前的命令。其他的正确命令依旧被执行。
   b. Redis中的事务并非一定满足原子性的特点。
   c. 在事务中，执行的命令，Redis只会检测是否是一个合法的命令。如果合法则添加到命令队列，如果不合法则直接阻止整个事务的执行。

常见问题总结

MySQL中的事务与Redis事务的区别

1. Redis事务与Mysql事务我们知道关系性数据库Mysql中具有事务的四大特性：「原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）」。
2. 但是Redis的事务为了保证Redis除了客户端的请求高效，去除了传统关系型数据库的「事务回滚、加锁、解锁」这些消耗性能的操作，Redis的事务实现简单。
3. 原子性中Redis的事务只能保证单个命令的原子性，多个命令就无法保证，如上面索道的运行时错误，即使中间有运行时错误出现也会正确的执行后面正确的命令，不具有回滚操作。
4. 既然没有了原子性，数据的一致性也就无法保证，这些都需要程序员自己手动去实现。Reids在进行事务的时候，不会被中断知道事务的运行结束，也具有一定的隔离性，并且Redis也能持久化数据。