Redis事務

概述

相信學過Mysql等其餘數據庫的同窗對事務這個詞都不陌生，事務表示的是一組動做，這組動做要麼所有執行，要麼所有不執行。爲何會有這樣的需求呢？看看下面的場景：

• 微博是一個弱關係型社交網絡，用戶之間有關注和被關注兩種關係，好比兩個用戶A和B，若是A關注B，則B的粉絲中就應該有A。關注這個動做須要兩個步驟完成：在A的關注者中添加B；在B的粉絲中添加A。 這兩個動做要麼都執行成功，要麼都不執行。不然就可能會出現A關注了B，可是B的粉絲中沒有A的不可容忍的狀況。
• 轉帳匯款，假設如今有兩個帳戶A和B，如今須要將A中的一萬塊大洋轉到B的帳戶中，這個動做也須要兩個步驟完成：從A的帳戶中划走一萬塊；在B的帳戶中增長一萬塊。這兩個動做要麼所有執行成功，要麼所有不執行，不然自會有人問候你的！！！

Redis做爲一種高效的分佈式數據庫，一樣支持事務。

Redis事務

Redis中的事務(transaction)是一組命令的集合。事務同命令同樣都是Redis最小的執行單位，一個事務中的命令要麼都執行，要麼都不執行。Redis事務的實現須要用到 MULTI 和 EXEC 兩個命令，事務開始的時候先向Redis服務器發送 MULTI 命令，而後依次發送須要在本次事務中處理的命令，最後再發送 EXEC 命令表示事務命令結束。

舉個例子，使用redis-cli鏈接redis，而後在命令行工具中輸入以下命令：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set url http://qifuguang.me QUEUED 127.0.0.1:6379> set title winwill2012 QUEUED 127.0.0.1:6379> set desc java QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC 1) OK 2) OK 3) OK 127.0.0.1:6379> 127.0.0.1:6379> get url "http://qifuguang.me" 127.0.0.1:6379> get title "winwill2012" 127.0.0.1:6379> get desc "java" 127.0.0.1:6379>

從輸出中能夠看到，當輸入MULTI命令後，服務器返回OK表示事務開始成功，而後依次輸入須要在本次事務中執行的全部命令，每次輸入一個命令服務器並不會立刻執行，而是返回」QUEUED」，這表示命令已經被服務器接受而且暫時保存起來，最後輸入EXEC命令後，本次事務中的全部命令纔會被依次執行，能夠看到最後服務器一次性返回了三個OK，這裏返回的結果與發送的命令是按順序一一對應的，這說明此次事務中的命令全都執行成功了。

再舉個例子，在命令行工具中輸入以下命令：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set a a QUEUED 127.0.0.1:6379> sett b b (error) ERR unknown command 'sett' 127.0.0.1:6379> set c c QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC (error) EXECABORT Transaction discarded because of previous errors. 127.0.0.1:6379> get a (nil) 127.0.0.1:6379> get b (nil) 127.0.0.1:6379> get c (nil) 127.0.0.1:6379>

和前面的例子同樣，先輸入MULTI最後輸入EXEC表示中間的命令屬於一個事務，不一樣的是中間輸入的命令有一個錯誤(set寫成了sett)，這樣由於有一個錯誤的命令致使事務中的其餘命令都不執行了(經過後續的get命令能夠驗證)，可見事務中的全部命令式同呼吸共命運的。

若是客戶端在發送EXEC命令以前斷線了，則服務器會清空事務隊列，事務中的全部命令都不會被執行。而一旦客戶端發送了EXEC命令以後，事務中的全部命令都會被執行，即便此後客戶端斷線也不要緊，由於服務器已經保存了事務中的全部命令。

除了保證事務中的全部命令要麼全執行要麼全不執行外，Redis的事務還能保證一個事務中的命令依次執行而不會被其餘命令插入。試想一個客戶端A須要執行幾條命令，同時客戶端B發送了幾條命令，若是不使用事務，則客戶端B的命令有可能會插入到客戶端A的幾條命令中，若是想避免這種狀況發生，也可使用事務。

Redis事務錯誤處理

若是一個事務中的某個命令執行出錯，Redis會怎樣處理呢？要回答這個問題，首先要搞清楚是什麼緣由致使命令執行出錯：

1. 語法錯誤 就像上面的例子同樣，語法錯誤表示命令不存在或者參數錯誤
   這種狀況須要區分Redis的版本，Redis 2.6.5以前的版本會忽略錯誤的命令，執行其餘正確的命令，2.6.5以後的版本會忽略這個事務中的全部命令，都不執行，就好比上面的例子(使用的Redis版本是2.8的)

2. 運行錯誤 運行錯誤表示命令在執行過程當中出現錯誤，好比用GET命令獲取一個散列表類型的鍵值。
   這種錯誤在命令執行以前Redis是沒法發現的，因此在事務裏這樣的命令會被Redis接受並執行。若是食物裏有一條命令執行錯誤，其餘命令依舊會執行（包括出錯以後的命令）。好比下例：

   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

   127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set key 1 QUEUED 127.0.0.1:6379> SADD key 2 QUEUED 127.0.0.1:6379> set key 3 QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC 1) OK 2) (error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value 3) OK 127.0.0.1:6379> get key "3"

   Redis中的事務並無關係型數據庫中的事務回滾(rollback)功能，所以使用者必須本身收拾剩下的爛攤子。不過因爲Redis不支持事務回滾功能，這也使得Redis的事務簡潔快速。

回顧上面兩種類型的錯誤，語法錯誤徹底能夠在開發的時候發現並做出處理，另外若是能很好地規劃Redis數據的鍵的使用，也是不會出現命令和鍵不匹配的問題的。

WATCH命令

從上面的例子咱們能夠看到，事務中的命令要所有執行完以後才能獲取每一個命令的結果，可是若是一個事務中的命令B依賴於他上一個命令A的結果的話該怎麼辦呢？就好比說實現相似Java中的i++的功能，先要獲取當前值，才能在當前值的基礎上作加一操做。這種場合僅僅使用上面介紹的MULTI和EXEC是不能實現的，由於MULTI和EXEC中的命令是一塊兒執行的，並不能將其中一條命令的執行結果做爲另外一條命令的執行參數，因此這個時候就須要引進Redis事務家族中的另外一成員：WATCH命令

換個角度思考上面說到的實現i++的方法，能夠這樣實現：

1. 監控i的值，保證i的值不被修改
2. 獲取i的原值
3. 若是過程當中i的值沒有被修改，則將當前的i值+1，不然不執行

這樣就可以避免競態條件，保證i++可以正確執行。

WATCH命令能夠監控一個或多個鍵，一旦其中有一個鍵被修改（或刪除），以後的事務就不會執行，監控一直持續到EXEC命令（事務中的命令是在EXEC以後才執行的，EXEC命令執行完以後被監控的鍵會自動被UNWATCH）

舉個例子：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

127.0.0.1:6379> set mykey 1 OK 127.0.0.1:6379> WATCH mykey OK 127.0.0.1:6379> set mykey 2 OK 127.0.0.1:6379> MULTI OK 127.0.0.1:6379> set mykey 3 QUEUED 127.0.0.1:6379> EXEC (nil) 127.0.0.1:6379> get mykey "2" 127.0.0.1:6379>

上面的例子中，首先設置mykey的鍵值爲1，而後使用WATCH命令監控mykey，隨後更改mykey的值爲2，而後進入事務，事務中設置mykey的值爲3，而後執行EXEC運行事務中的命令，最後使用get命令查看mykey的值，發現mykey的值仍是2，也就是說事務中的命令根本沒有執行（由於WATCH監控mykey的過程當中，mykey被修改了，因此隨後的事務便會被取消）。

有了WATCH命令，咱們就能夠本身實現i++功能了，僞代碼以下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

def incr($key): WATCH $key $value = GET $key if not $value $value = 0 $value = $value + 1 MULTI SET $key $value result = EXEC return result[0]

由於EXEC返回的是多行字符串，使用result[0]表示返回值的第一個字符串。

注意：因爲WATCH命令的做用只是當被監控的鍵被修改後取消以後的事務，並不能保證其餘客戶端不修改監控的值，因此當EXEC命令執行失敗以後須要手動從新執行整個事務。

執行EXEC命令以後會取消監控使用WATCH命令監控的鍵，若是不想執行事務中的命令，也可使用UNWATCH命令來取消監控。