[深刻學習Redis]RedisAPI的原子性分析

在學習Redis的經常使用操做時，常常看到介紹說，Redis的set、get以及hset等等命令的執行都是原子性的，可是令本身百思不得其解的是，爲何這些操做是原子性的？

原子性

原子性是數據庫的事務中的特性。在數據庫事務的情景下，原子性指的是：一個事務（transaction）中的全部操做，要麼所有完成，要麼所有不完成，不會結束在中間某個環節。【維基百科】

對於Redis而言，命令的原子性指的是：一個操做的不能夠再分，操做要麼執行，要麼不執行。

Redis操做原子性的緣由

Redis的操做之因此是原子性的，是由於Redis是單線程的。

因爲對操做系統相關的知識不是很熟悉，從上面這句話並不能真正理解Redis操做是原子性的緣由，進一步查閱進程與線程的概念及其區別。

進程與線程

進程

計算機中已執行程序的實體。【維基百科】。好比，一個啓動了的php-fpm，就是一個進程。

線程

操做系統可以進行運算調度的最小單元。它被包含在進程之中，是進程的實際運做單位。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流，一個進程中能夠併發多個線程，每條線程並行執行不一樣的任務。【維基百科】。好比，mysql運行時，mysql啓動後，該mysql服務就是一個進程，而mysql的鏈接、查詢的操做，就是線程。

進程與線程的區別

• 資源（如打開文件）：進程間的資源相互獨立，同一進程的各線程間共享資源。某進程的線程在其餘進程不可見。

• 通訊：進程間通訊：消息傳遞、同步、共享內存、遠程過程調用、管道。線程間通訊：直接讀寫進程數據段（須要進程同步和互斥手段的輔助，以保證數據的一致性）。

• 調度和切換：線程上下文切換比進程上下文切換要快得多。

線程，是操做系統最小的執行單元，在單線程程序中，任務一個一個地作，必須作完一個任務後，纔會去作另外一個任務。

Redis在併發中的表現

Redis的API是原子性的操做，那麼多個命令在併發中也是原子性的嗎？

看看下面這段代碼：

$redis = new Redis();
    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
    for($i = 0; $i < 1000; $i++) {
            $num = (int) $redis->get('val');
            $num++;
            $redis->set('val', $num);
            usleep(10000);
    }

用兩個終端執行上面的程序，發現val的結果是小於2000的值，那麼能夠知道，在程序中執行多個Redis命令並不是是原子性的，這也和普通數據庫的表現是同樣的。

若是想在上面的程序中實現原子性，能夠將get和set改爲單命令操做，好比incr，或者使用Redis的事務，或者使用Redis+Lua的方式實現。

總結

綜上所述，對Redis來講，執行get、set以及eval等API，都是一個一個的任務，這些任務都會由Redis的線程去負責執行，任務要麼執行成功，要麼執行失敗，這就是Redis的命令是原子性的緣由。

Redis自己提供的全部API都是原子操做，Redis中的事務實際上是要保證批量操做的原子性。

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