Redis 作為內(nèi)存的存儲中間件，已經(jīng)是面試的面試題必問之一了，今天一起來看看 Redis 的事務(wù)吧。

事務(wù)提供了一種"將多個命令打包，一次性提交并按順序執(zhí)行"的機制，提交后在事務(wù)執(zhí)行中不會中斷。只有在執(zhí)行完所有命令后才會繼續(xù)執(zhí)行來自其他客戶的消息。

Redis 中的使用

Redis 通過 multi，exec，discard，watch 實現(xiàn)事務(wù)功能。

1. multi：開始事務(wù)
2. exec：提交事務(wù)并執(zhí)行
3. discard：取消事務(wù)
4. watch：事務(wù)開始之前監(jiān)視任意數(shù)量的鍵

> multi
OK
 > set bookName "Redis"
QUEUED
 > get bookName
QUEUED
 > sadd tag "Redis" "New Book"
QUEUED
 > smembers tag
QUEUED
 > exec
1) OK
2) "Redis"
3) (integer) 2
4) 1) "Redis"
   2) "New Book"

開始事務(wù)

> multi
OK

這個命令將 Redis_multi 選項打開，讓客戶端從非事務(wù)狀態(tài)變?yōu)槭聞?wù)狀態(tài)

命令入隊

> set bookName "Redis"
QUEUED
 > get bookName
QUEUED
 > sadd tag "Redis" "New Book"
QUEUED
 > smembers tag
QUEUED

在事務(wù)狀態(tài)中，Redis 命令并不是立即執(zhí)行的，而是進(jìn)入一個先進(jìn)先出的事務(wù)隊列。QUEUED 表示這個命令已經(jīng)入了事務(wù)隊列。

執(zhí)行事務(wù)

> exec
1) OK
2) "Redis"
3) (integer) 2
4) 1) "Redis"
   2) "New Book"

當(dāng)執(zhí)行 exec 命令時，Redis 根據(jù)客戶端所保存的事務(wù)隊列， 以先進(jìn)先出的方式執(zhí)行事務(wù)隊列中的命令：最先入隊的命令最先執(zhí)行， 而最后入隊的命令最后執(zhí)行。當(dāng) exec 命令執(zhí)行完畢時，Redis 會將結(jié)果保存到一個回復(fù)隊列，并將回復(fù)隊列返回給客戶端。客戶端從事務(wù)狀態(tài)退出，一個事務(wù)執(zhí)行完畢。

discard 命令

> multi
OK
 > set author "lisi"
QUEUED
 > discard
OK
 > get author
(nil)

discard 取消一個事務(wù)的命令，表示這個事務(wù)被取消。客戶端從事務(wù)狀態(tài)退出，回到非事務(wù)狀態(tài)，Redis_multi 選項關(guān)閉。

watch 命令

# Redis 客戶端1
 > watch letter
OK
 > multi
OK
 > set letter a
QUEUED
 > exec
(nil)


# Redis 客戶端2
 > set letter b
OK

# Redis 客戶端1
 > get letter
"b"

設(shè)置監(jiān)控 letter 鍵，客戶端1進(jìn)入事務(wù)，設(shè)置 letter 的 value 為 a，未提交事務(wù)。客戶端2設(shè)置 letter 的 value 為 b。回到客戶端1提交事務(wù)返回的結(jié)果為 nil，調(diào)用 get 命令得到 letter 為 b。這說明當(dāng) letter 鍵在其他客戶端改變后，事務(wù)被取消了，不會被執(zhí)行，返回失敗。

watch 命令在事務(wù)開始之前監(jiān)視任意數(shù)量的鍵：當(dāng)調(diào)用 exce 命令執(zhí)行事務(wù)時，如果任意一個被監(jiān)視的鍵已經(jīng)被其他客戶端修改了，那么整個事務(wù)不再執(zhí)行，直接返回失敗。

事務(wù)異常

命令錯誤

> set letter ac
QUEUED
> get letter ac
(error) ERR wrong number of arguments for 'get' command
> exec
(error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors.

事務(wù)中命令異常屬于語法錯誤，將導(dǎo)致事務(wù)無法執(zhí)行。

運行時異常

> multi
OK
 > lpush books "Redis"
QUEUED
 > incr books
QUEUED
 > lpush books "Python"
QUEUED
 > lrange books 0 -1
QUEUED
 > exec
1) (integer) 1
2) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
3) (integer) 2
4) 1) "Python"
   2) "Redis"

上面的例子是事務(wù)執(zhí)行到中間遇到失敗了，因為不能對一個字符串進(jìn)行 incr 命令，事務(wù)在遇到命令執(zhí)行失敗后，后續(xù)的命令還繼續(xù)執(zhí)行，所以 books 的值能繼續(xù)得到設(shè)置。這種異常只有程序員在代碼中避免。

事務(wù)的 ACID

原子性

原子意味著要么一起成功執(zhí)行，要么一起失敗回滾。Redis 提供的所有 API 都是原子操作。那么 Redis 事務(wù)只要保證在一批操作中保證原子性，但是在運行時異常中，在一個事務(wù)中一個命令出現(xiàn)異常，其他命令還是會繼續(xù)執(zhí)行，事務(wù)沒有回滾機制，所以 Redis 事務(wù)是不保證原子性的。

一致性

事務(wù)異常

如果命令錯誤事務(wù)無法執(zhí)行，如果是運行時異常，Redis 會將錯誤包含在返回結(jié)果中，并不影響后續(xù)執(zhí)行，所以事務(wù)是一致性的。

Redis 進(jìn)程被終結(jié)

在純內(nèi)存模式下，Redis 沒有做持久化，重啟之后數(shù)據(jù)庫是空白的，所以是事務(wù)一致性的。

在 RDB 模式下，事務(wù)并不會在中途執(zhí)行保存 RDB 文件的工作，只有在事務(wù)執(zhí)行完后，RDB 工作才可能會開始。所以在事務(wù)執(zhí)行過程中 Redis 進(jìn)程被殺死，不管成功多少都不會保存到 RDB 文件中，所以是一致性的。

在 AOF 模式下，事務(wù)部分語句被寫入 AOF 文件并保存成功，不完整的事務(wù)被保存到了 AOF 文件，當(dāng)重啟 Redis 時，檢查 AOF 文件不完整，Redis 退出并報錯。需要把這段不完整的事務(wù)刪除后才能重啟成功，所以是一致性的。

在 AOF 模式下，事務(wù)并未被寫入 AOF 文件，所以重啟后 Redis 數(shù)據(jù)庫是最近一次成功保存到 AOF 文件中的數(shù)據(jù)。并沒有這次事務(wù)的數(shù)據(jù)，所以是以一致性的。

隔離性

Redis 是單進(jìn)程程序，并且它保證在執(zhí)行事務(wù)時，不會對事務(wù)進(jìn)行中斷，事務(wù)可以運行直到執(zhí)行完所有事務(wù)隊列中的命令為止。所以事務(wù)是帶有隔離性的。

持久

在純內(nèi)存模式下，事務(wù)肯定不是持續(xù)性的。

在 RDB 模式下，服務(wù)器可能在事務(wù)執(zhí)行之后、RDB 文件更新之前的這段時間失敗，所以 RDB 模式下的事務(wù)也是不持久的。

在 AOF 模式下，將命令添加到 AOF 文件中，但是對文件進(jìn)行寫入并不會馬上寫到磁盤上，而是先存儲到緩沖區(qū)。所以數(shù)據(jù)保存到磁盤上有一段非常小的時間間隔。這種模式下事務(wù)也不是持久的。

結(jié)語

本文介紹了 Redis 的事務(wù)的 multi，exec，discard，watch 命令用法和 它的 ACID。