【redis】redis事务

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Redis事务

  • Redis事务是一种将多个命令打包成一个单独操作的机制,它保证了在执行这些命令期间,其他命令无法插入。

四个命令

Redis事务通过MULTI、EXEC、WATCH和UNWATCH四个命令来实现。

  1. MULTI命令:将Redis进入事务模式,之后所有的命令都会被认为是事务中的命令。在执行MULTI命令后,Redis会返回一个QUEUED响应。

  2. EXEC命令:用于执行事务中的所有命令。在执行EXEC命令之前,Redis会按顺序记录所有事务中的命令,并在执行期间暂停处理其他命令。

  3. WATCH命令:用于监视一个或多个键,当这些键被修改时,事务会被放弃而不执行。WATCH命令可以用来实现乐观锁的机制。

  4. UNWATCH命令:用于解除对键的监视。

事务中的每个命令的执行结果会被返回,但只有在执行EXEC命令后,Redis才会真正执行这些命令。如果在事务执行期间出现错误,Redis不会回滚已经执行的命令,而是继续执行剩余的命令。

redis事务特性

  • 原子性:在事务执行期间,所有的命令要么全部执行成功,要么全部不执行。
  • Redis保证了事务中的命令的原子性,即事务的执行是不可中断的。

与MySQL的事务特性对比来说

  1. 不具备一致性:redis 没有约束和回滚,事务执行一旦出错,就可能导致不一致的情况.
  2. 不具备持久性:Redis 本身就是内存数据库,数据是存储在内存中的. 虽然 Redis 也有持久化机制,但是这里的持久化机制和事务没有什么直接关系.
  3. 不具备隔离性:Redis 是一个单线程模型的服务器程序,所有的请求 / 事务,都是 "串行" 执行的.

redis事务执行原理

Redis事务的执行原理可以简要概括为以下几个步骤:

  1. 事务开启:使用MULTI命令开启一个事务。在事务开始之后,客户端发送的命令都会被暂时存储在一个事务队列中,而不是立即执行。

  2. 命令入队:在事务开启后,客户端可以发送多个命令,这些命令会被依次存储在事务队列中,而不会立即执行。

  3. 事务执行:使用EXEC命令来执行事务中的所有命令。在执行EXEC命令之前,Redis会对事务队列中的所有命令进行一致性检查,确保所有的命令可以顺序执行,并且没有冲突。

  4. 命令执行:Redis按照顺序执行事务队列中的所有命令。执行过程中,Redis会根据具体的命令类型进行相应的操作,比如读取、修改、删除等。

  5. 事务结果返回:执行完所有的命令后,Redis会将事务的执行结果以数组的形式返回给客户端。数组中的每个元素对应一个命令的返回结果。

需要注意的是,在事务执行过程中,如果某个命令执行失败,Redis不会回滚已经执行的命令,而是继续执行剩余的命令。执行结果会以特殊的标识表示失败的命令。

另外,Redis还提供了WATCH命令来实现乐观锁机制。客户端可以在事务开始之前使用WATCH命令监视一个或多个键,如果在事务执行期间,这些键被其他客户端修改,事务就会被中断。这可以用来保证事务的原子性和一致性。

Redis 事务的使用

基本使用

shell 复制代码
multi        开启事务(读作 "猫体")
exec         执行事务
discard      放弃当前事务
watch        监控某个 key 是否在事务执行之前发生变化(必须搭配事务使用)
unwatch      放弃监控
  • 此时开启另一个客户端,查看这几个 key ,会发现这几个 key 并没有被赋值(说明此时还没有执行事务).,如下
  • 如果放弃事务,就相当于什么也没有发生
  • 如果使用 exec,就会按顺序执行事务

watch 监控

  • watch 就是用来监控某个 key 是否在事务执行之前,发生改变,但必须搭配事务来使用.
  • 如下,用 watch 监控 key1,开启事务,并在执行事务之前,另一个客户端对 key1 进行修改
  • 执行事务后,发现 key 在外部由修改,会返回 nil ,表示事务什么都不会执行,如下

watch 实现原理

在Redis中,watch命令用于在事务中监视一个或多个键,以确保在事务执行期间这些键没有被其他客户端修改。如果在执行事务期间有任何被监视的键发生了变化,事务将被中断并返回错误。

watch命令的实现原理如下:

  1. 客户端发送watch命令给Redis服务器,指定要监视的键。
  2. Redis服务器接收到watch命令后,将客户端加入到监视列表中,以便在键被修改时通知客户端。
  3. 当有其他客户端修改了被监视的键时,Redis服务器会通知所有监视该键的客户端。
  4. 当客户端执行事务时,Redis会检查被监视的键是否发生了变化。如果发生了变化,Redis将中断事务并返回错误。
  5. 如果被监视的键没有发生变化,事务将继续执行。

总结起来,watch命令的实现原理是在Redis服务器中维护一个监视列表,并在事务执行之前对被监视的键进行监视。当键发生变化时,通知事务中的客户端并中断事务的执行。这样可以确保在事务执行期间被监视的键没有被其他客户端修改。

补充

  • watch 的实现,类似于一个 "乐观锁"。而乐观锁,不是某个具体的锁,而是指某一类锁的特性:加锁之前,就会有一个心里预期,预期接下来锁冲突的概论比较低
  • redis 的 watch 就相当于基于 "版本号" 这样的机制,实现 "乐观锁"。
  • 当执行 watch key 的时候,就会给 key 安排一个 版本号,版本号可以理解成一个"整数",每次在修改 key 的时候,版本号都会 "变大" (这个变大是没有规律的,不是每次都增长1),然后在执行 事务 的时候,就会做出判定,判断当前这个 key 的版本号和最初 watch 的时候,记录的版本号是否一致
    • 如果一致,说明当前 key 在事务开启到最终执行这个过程中,没有别的客户端修改,才能真正的执行事务.
    • 如果不一致,就说明 key 在其他客户端修改过了,因此就直接丢弃事务中的所有操作,最后返回 nil.
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